我国成功研制出世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备

我国成功研制出世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备

可加工22纳米芯片

▲超分辨光刻装备核心部件纳米定位干涉仪以及精密间隙测量系统。

国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”29日通过验收，这是我国成功研制出的世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米，结合多重曝光技术后，可用于制造10纳米级别的芯片。

▲超分辨光刻设备核心部件超分辨光刻镜头。

中科院理化技术研究所许祖彦院士等验收组专家一致表示，该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。项目在原理上突破分辨力衍射极限，建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线，绕过了国外相关知识产权壁垒。

▲超分辨光刻设备加工的4英寸光刻样品。

▲采用超分辨光刻设备加工的超导纳米线单光子探测器。

光刻机是制造芯片的核心装备，我国在这一领域长期落后。它采用类似照片冲印的技术，把一张巨大的电路设计图缩印到小小的芯片上，光刻精度越高，芯片体积可以越小，性能也可以越高。但由于光波的衍射效应，光刻精度终将面临极限。

▲中科院光电所科研人员展示利用超分辨光刻设备加工的超导纳米线单光子探测器。

为突破极限、取得更高的精度，国际上目前采用缩短光波、增加成像系统数值孔径等技术路径来改进光刻机，但也遇到装备成本高、效率低等阻碍。

项目副总师胡松介绍，中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格局，形成了一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权，为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性领域的跨越式发展提供了制造工具。

▲项目副总设计师胡松研究员介绍超分辨光刻装备研制项目攻关情况。

▲中科院光电所科研人员操作超分辨光刻设备。

据了解，该光刻机制造的相关器件已在中国航天科技集团公司第八研究院、电子科技大学太赫兹科学技术研究中心、四川大学华西医院、中科院微系统所信息功能材料国家重点实验室等多家科研院所和高校的重大研究任务中取得应用。

▲中科院光电所科研人员操作超分辨光刻设备。