中科院有哪些研究所(中科院自动化所)
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Nano letters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 。
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Nano letters
来到Nano letters的网站上,来看中国科学院苏州纳米所 Nano Letters的这篇研究论文 。
题目是:5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography 。
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 。
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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 。
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激光刻蚀出来不同宽度的沟道
【中科院有哪些研究所(中科院自动化所)】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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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 90 nm量产,28 nm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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