阉割版的出口光刻机,全部采用石英透镜。
石英有良好的光学性能,化学性能也很稳定,光科技运转的时候,能保证紫外光传输稳定。。 石英透镜技术,早在五十年代就出现了。
鉴于制造技术,石英透镜多为球形或圆柱形,加工简单,能保证加工精度。 实践中。
也有人把石英透镜制造成非球面形状。 用在一些精度需求不高的地方。
光刻机精度要求高。
只有球面和柱形石英透镜才能满足精度要求。
石英透镜技术从五十年代出现, 一直用到七十年代,中间有多次改良,改良幅度都不大。 仍然是以球面和柱状为主。
石英透镜制造简单,缺点也“零六零”十分明显。 首先。
使用石英透镜,容易引起球差、慧差和像散等光学问题,这些问题会造成成像失真,影响光刻机性能。 限制了芯片精度。
同时。
因为石英透镜是球面状的,或者是柱状的,造成焦点深度相对较浅。
焦点深度和清晰成像范围成正比,焦点深度越浅,精细成像范围越小,限制了光刻机的性能。 其次。
石英透镜工艺局限和设计局限,限制了它的最小加工精度。 是用石英透镜,最小精度都是微米级。
除非有革命性的加工工艺进化,或者换一种材质的透镜。 否则。
加工精度突破不了微米。
第三就是加工精度限制。
石英透镜表面是圆形的,或者是援助型的,看起来很圆滑。 实际从微观角度观察,很难做到标准的圆。
肉眼看不出来,因为肉眼的精度有限,可一旦用在光刻机上,精度到微米级别,影响就很大。 会导致成像不稳定,导致光学畸形。
出口的阉割版光刻机,用的都是石英透镜,因为成像不稳定和光学畸形,废品率就会很高。 废品率高。
成本分摊到成品上。
造成芯片的成本普遍偏高。
第三是石英的光学折射率相对较高。
折射率高,就会产生折射效应和衍射效应,会造成成像模糊,在一定程度上影响精度。 即使是这样。
对其他国家来说。
龙国出口的光刻机已经是非常先进,精度非常高,是他们短时间内难以企及的,不得不进口。 要是有自我研发能力还好。
要是没有自我研发能力, 一直以来进口,就会严重限制他们的工业发展,发展速度严重落后。 龙国自己用的第一代光刻机,用的也是石英透镜,但加工技术不一样。
用的是抛物面透镜技术。
通过非球面镜改善相差,相比球面镜,柱镜片,抛物面透镜有更高的精度。
抛雾面透镜技术,相比球面透镜技术,复杂很多,加工难度高很多,加工成本也跟着上升。
导致抛物面透镜比球面透镜贵很多。 同时。
抛物面透镜也不完美。
非球面,光线在进入透镜的时候,折射角度会有所变化,会导致曝光区域的光强度分布不均。
导致图案畸形,或者不完全曝光。 这些都会影响光刻机的精度。
比抛物镜技术更先进的技术是布拉格透镜技术,能制造出一种有周期性变化折射率的光学元件。
这种技术出现在八九十年代。 制造技术更复杂。
成本更高。
万兴邦没有采用布拉格透镜技术,而是采用了更先进的非球面透镜技术。
万兴邦穿越之前,在繁华年代,最先进的光刻机使用的透镜,用的技术就是非球面透镜技术。 相比传统透镜。
非球面透镜技术优点很多,全方位超越传统透镜。
第二代光刻机的技术,不仅在六十年代是领先的,就算再过五六十年,很多技术也不过时。 同时。
第二代光刻机采用了接触式近场光刻技术。
而第一代光刻机,包括出口的阉割版,用的都是远场光刻技术。
远场光刻技术缺点非常明显。 首先受光的衍射限制。
应用远场光刻技术的光刻机,精度根本达不到纳米级别,造成传统光刻机无法应用在纳米领域。 也处理不了特征尺寸非常小或非常大的图案
罪魁祸首就是光的衍射!
在加工特征尺寸非常小的图案的时候,由于光的衍射效应,造成分辨率有限,无法准确复制