#電子束光刻機
中國首台商業電子束光刻機“羲之”問世,和EUV光刻機有啥區別?
說起國產科技的突破,這兩天引爆朋友圈的莫過於"中國刻刀來了"這一震撼消息。沒錯,首台國產商業電子束光刻機"羲之"在杭州誕生,那麼它憑什麼被稱為量子晶片研發的"救星",和高端半導體製造常用的EUV光刻機到底區別何在?今天我就帶大家深入探秘這台劃時代的裝置。首先從工作原理上看,"羲之"和EUV簡直是兩種風格的工作能手。電子束光刻機就像一位精巧的藝術家,手握電子束作為"奈米毛筆",直接在矽基晶片上"手寫"電路圖案,省去了額外的掩膜版。而EUV光刻機則是工業流水線上的高手,利用極紫外光通過掩膜版投影到晶圓上,一次性就能完成整片曝光。打個比方,"羲之"像在石頭上一點一點雕刻浮雕,需要極致專注;EUV更像用投影印染大匹布料,追求速度統一。這種底層差異決定了它們各有千秋。其次在性能和效率上,兩者形成了鮮明“互補”。"羲之"的精度達到驚人的0.6奈米,線寬8奈米,相當於在頭髮絲上雕刻整座城市地圖,遠超EUV主流裝置2-5奈米的水平。但代價是效率極低,每幾小時才能加工一片晶圓,而EUV每小時能處理上百片。為什麼如此懸殊?因為電子束需要逐點掃描,而EUV是全片一次性投影。這就好比用針尖繡花和滾筒印刷,前者精雕細琢卻耗時,後者量大快速但不夠細緻。實際測試中,"羲之"一次測試就得耗上大半天,適合需要反覆調整的科研環境;EUV在量產時每小時產出超百片晶圓,滿足商業大需求。第三點區別體現在應用場景和成本優勢上。"羲之"專攻高精度小批次場景,例如量子晶片原型、先進封裝或掩膜版製作,它的靈活性讓它成為研發利器。像國內企業或機構,無需EUV光刻機也能用它驗證測試5奈米、3奈米晶片。並且,原本需數月的迭代周期也大大的縮短了。相反,EUV光刻機專注大批次製造CPU或儲存晶片這樣的消費產品。成本上,"羲之"更具性價比,裝置本身價格比國際同行低30%,還不需昂貴的掩膜版;而EUV單台售價高達數十億,後續維護成本高昂。這種定位差異讓"羲之"在量子計算和新材料研發領域嶄露頭角,幫實驗室突破瓶頸。可以說,"羲之"的誕生遠不止一台裝置的突破,而是中國半導體供應鏈的戰略支點。長久以來,歐美壟斷高端光刻裝置,國內科研所被迫依賴老舊二手貨。"羲之"的0.6奈米精度和對量子晶片的支援,標誌著"中國刻刀"能自主賦能晶片研發,加快從實驗室到市場的轉化,確保在尖端研發領域不被卡脖子。未來,隨著多電子束技術發展,國產裝置在先進封裝領域的份額預計升至兩成以上,為新能源車、AI晶片等行業奠基。總之,"羲之"電子束光刻機憑藉超高精度和靈活研發能力,補足了EUV在批次生產外的空白,成為中國科技自主的里程碑。這不僅讓晶片研發快人一步,還節省了大量偵錯時間和成本。相信在"羲之"引領下,國產半導體生態鏈將加速完善,為全球科技競爭注入強勁動力。當然,我們期待更多自主利器書寫中國傳奇篇章。 (萬大叔)
重大突破!首台中國國產「電子束光刻機」誕生,替代EUV光刻機嗎?
近期國產光刻機領域驚喜連連,8月初璞璘科技國產奈米壓印光刻機正式交付;近日又從杭州傳來國產「電子束光刻機」取得重大突破,已進入應用測試階段。根據杭州經信官宣消息:首台國產商業化電子束光刻機已在客戶現場進入應用測試,其精度比肩國際主流設備,標誌著量子晶片研發從此有了「中國刻刀」。據瞭解,此次杭州自主研發的新一代100kV電子束光刻機,命名為「羲之」,其專攻量子晶片、新型半導體研發的核心環節,無需傳統光刻所需的掩膜版,可透過高能量電子束直接在矽基上寫電路,精度達到0.6,國際主流設備88被研發團隊比喻為「奈米神筆」——據說能在頭髮絲上雕刻整座城市地圖。此前,高階電子束微影機長期受荷蘭、日本和美國企業壟斷,且對中國嚴格出口管制,導致中科大、之江實驗室等機構無法取得同類設備。「羲之」的商用化徹底解決了半導體科研設備的「卡脖子」問題,建構了完整的國產替代產業鏈。那是否意味著,國產半導體產業「光刻機」卡脖子問題解決了呢?或者說,國產電子束微影機可以取代AMSM的EUV微影機了呢?答案是不能!其實,電子束微影並非新技術,早在20世紀80年代就已經提出並應用了,一度被認為可用於取代光學微影技術。電子束微影機的技術特點在於:具有超高解析度和靈活作圖的優點,可直寫無需掩模;也就是可以透過電子束直接在矽基材料上繪製電路,並支援設計靈活修改。這樣的技術特性,使得電子束光刻機技術特別適合量子晶片研發初期頻繁調試的需求,可將調試效率提升數倍。因此,電子束微影技術自誕生以來,就主要服務於量子晶片、新型半導體(如碳基二維材料)、超導電路等前沿領域的小批次試製與科研驗證,而非大規模量產。當然,電子束微影不適合大規模量產的核心問題,還在於量產效率太低。目前,電子束光刻機目前效率遠低於已ASML的EUV光刻機為代表光學光刻機;簡單對比一下,電子束單束設備刻寫一片12吋晶圓需約1個月,多束技術(Multi-beam)仍需1小時/片,而ASML光刻機每小時可完成上百片。這樣的效率差距,導致其無法在大規模的工業生產中應用,也無法廣泛應用於消費性電子領域。於是,業界目前採用一個折中方法,即小的圖形細節用電子束光刻,大的線條就用常規的光學光刻機,以此提升效率。但業界對於電子束技術的探索與研發並未停止,一直期望透過突破多電子束並行技術以提升效率,另外還需要解決電子束光阻等配套製程問題。因此,雖然電子束微影機「羲之」的落地是中國半導體產業的重大突破,也是國產設備自主化的里程碑事件,尤其在量子科技等前沿領域提供了「中國刻刀」。但由於技術的限制,量產效率無法達到大規模工業生產的需求,這決定了電子束微影機無法在短期內平替ASML的EUV微影機,也就是無法取代光學微影技術。 (飆叔科技洞察)
直接看結論:技術的限制,量產效率無法達到大規模工業生產的需求,這決定了電子束微影機無法在短期內平替ASML的EUV微影機,也就是無法取代光學微影技術。報告完畢,其它不用看了!
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