芯片制造光刻技术有哪些(中科院5nm激光光刻技术到底是什么？)

这几天，媒体上超嗨的一条，就是中科院5nm激光光刻技术突破，下面量子菌给你专业解读这篇论文。

本来这篇研究论文，是微纳加工领域里的一个进展，实验室研究，和工业界没啥关系，谁知道题目里的“lighography”一下子挠到了某些媒体的某点。

“lighography”这个词就是光刻的意思，看到光刻，他们就联想到光刻机，看到5nm，就联想到台积电的5nm芯片制程，结果新闻就开始走样了，成了中科院弯道超车，荷兰ASML吓傻了。

其实这篇文章谈到的主要是超高精度的无掩模的激光直接刻写，这个和芯片加工那个光刻机说没关系吧，都是微纳加工的手段。

说有关系吧，光刻机是商业制造芯片，这个激光光刻目前只能在实验室里刻点沟沟道道，写个图案玩，离工业应用还十万八千里。

下面，量子菌就带大家粗略的读读这篇纳米神刊Nanoletters的文章。

其实搞纳米的都知道，发在这个NL杂志上，就意味着离实际应用还很远远，我们文章末尾都会写，本论文的研究在xxx领域有潜在的应用，有望xxxx。

Nanoletters

来到Nanoletters的网站上，来看中国科学院苏州纳米所NanoLetters的这篇研究论文。

题目是：5nmNanogapElectrodesandArraysbyaSuper-resolutionLaserLithography。

从题目上可以看出，他们报道了一种超高精度激光光刻的加工方法，可以制备最小5nm间隔的纳米狭缝电极和阵列。也就是用激光在基底上可以刻出沟道，处理后可以得到最小间隔5nm的电极。

激光直写

这当然是微纳加工领域的一个进步，对于无掩模刻写来说，激光直写一直受限于衍射极限，很难做到10纳米以下的超高精度加工。

激光直写，意思很简单，就是直接用激光照着一行一行的来写图案，所以加工时间是硬伤啊，而且书写区域也不大。以前的激光直写，适合加工一些微纳器件，做做机理研究发发文章。

本文报道的新方法，就是采用了一种双激光束交叠的方法，可通过可控制激光能量和步长，在钛基底上实现了最小5nm的加工精度。

注意看下图，就是他们在钛片上用激光刻出了各种宽度的沟道，最窄的5nm。

激光刻蚀出来不同宽度的沟道

以上的原子力显微镜照片看着很清楚，最小的沟沟是5nm宽。但是光刻一些沟道，显得有点呆板。

为了更好的展示他们的激光刻蚀技术，于是作者们又在钛片上刻了一个钟表，就是下图所示。

看到了吧，这就是你们想要的激光光刻机刻出来的钟表，那么5nm在哪里呢？你先找一找，答案在评论区见。

激光直写，给你们画个表。

用激光在钛片画一些沟道，有啥用呢？

答案是：可以在刻蚀等处理之后沉积金属，制造电极，在上面搭个碳纳米管什么的，就可以简单测试光电性质了。下面就是这些沟道经过多重处理后，制备成5nm电极阵列的样子。

刚才提到了，激光直写和光刻机不一样，光刻机即时曝光，面积也很大，12英寸的晶圆。而激光直写要一行一行的写，很花时间，很难写大面积，一般也就是mm量级，所以只能制造一些电极来做research。

但本文除了5nm的精度之外，另一个特点就是速度快。文中报道，可以在一小时内加工5×10000个纳米狭缝电极。

看起来很多了吧，但和现在光刻机加工出来的芯片比，差的还是太远，一个华为麒麟1020手机芯片，里面就有120亿个晶体管，差距是天文数字。

媒体上科学报道的真相

看完量子菌的文章解读，你也该知道了吧，这篇文章的激光直写，和光刻机没有什么关系。

文章里用激光在钛基底上画一些道道，可以做一些电极。什么中科院5nm光刻机突破，全是媒体的误读。他们看到5nm，看到光刻，就开始联想光刻机，不是弯道超车，就是吓呆荷兰阿斯麦。

这才是光刻机

我们当前确实缺乏高端光刻机，但业界也在努力追赶，上海微电子90nm量产，28nm开发中。其他半导体产业也好消息不断。

但我们不能过度吹捧，媒体天天搞出来一些自嗨的笑话，都吓坏人家论文作者了，官网上文章的宣传稿都赶快下线了，这就太魔幻了。

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