閹割版的出口光刻機,全部採用石英透鏡。
石英有良好的光學效能,化學效能也很穩定,光科技運轉的時候,能保證紫外光傳輸穩定。。 石英透鏡技術,早在五十年代就出現了。
鑑於製造技術,石英透鏡多為球形或圓柱形,加工簡單,能保證加工精度。 實踐中。
也有人把石英透鏡製造成非球面形狀。 用在一些精度需求不高的地方。
光刻機精度要求高。
只有球面和柱形石英透鏡才能滿足精度要求。
石英透鏡技術從五十年代出現, 一直用到七十年代,中間有多次改良,改良幅度都不大。 仍然是以球面和柱狀為主。
石英透鏡製造簡單,缺點也“零六零”十分明顯。 首先。
使用石英透鏡,容易引起球差、慧差和像散等光學問題,這些問題會造成成像失真,影響光刻機效能。 限制了晶片精度。
同時。
因為石英透鏡是球面狀的,或者是柱狀的,造成焦點深度相對較淺。
焦點深度和清晰成像範圍成正比,焦點深度越淺,精細成像範圍越小,限制了光刻機的效能。 其次。
石英透鏡工藝侷限和設計侷限,限制了它的最小加工精度。 是用石英透鏡,最小精度都是微米級。
除非有革命性的加工工藝進化,或者換一種材質的透鏡。 否則。
加工精度突破不了微米。
第三就是加工精度限制。
石英透鏡表面是圓形的,或者是援助型的,看起來很圓滑。 實際從微觀角度觀察,很難做到標準的圓。
肉眼看不出來,因為肉眼的精度有限,可一旦用在光刻機上,精度到微米級別,影響就很大。 會導致成像不穩定,導致光學畸形。
出口的閹割版光刻機,用的都是石英透鏡,因為成像不穩定和光學畸形,廢品率就會很高。 廢品率高。
成本分攤到成品上。
造成晶片的成本普遍偏高。
第三是石英的光學折射率相對較高。
折射率高,就會產生折射效應和衍射效應,會造成成像模糊,在一定程度上影響精度。 即使是這樣。
對其他國家來說。
龍國出口的光刻機已經是非常先進,精度非常高,是他們短時間內難以企及的,不得不進口。 要是有自我研發能力還好。
要是沒有自我研發能力, 一直以來進口,就會嚴重限制他們的工業發展,發展速度嚴重落後。 龍國自己用的第一代光刻機,用的也是石英透鏡,但加工技術不一樣。
用的是拋物面透鏡技術。
透過非球面鏡改善相差,相比球面鏡,柱鏡片,拋物面透鏡有更高的精度。
拋霧面透鏡技術,相比球面透鏡技術,複雜很多,加工難度高很多,加工成本也跟著上升。
導致拋物面透鏡比球面透鏡貴很多。 同時。
拋物面透鏡也不完美。
非球面,光線在進入透鏡的時候,折射角度會有所變化,會導致曝光區域的光強度分佈不均。
導致圖案畸形,或者不完全曝光。 這些都會影響光刻機的精度。
比拋物鏡技術更先進的技術是布拉格透鏡技術,能製造出一種有周期性變化折射率的光學元件。
這種技術出現在八九十年代。 製造技術更復雜。
成本更高。
萬興邦沒有采用布拉格透鏡技術,而是採用了更先進的非球面透鏡技術。
萬興邦穿越之前,在繁華年代,最先進的光刻機使用的透鏡,用的技術就是非球面透鏡技術。 相比傳統透鏡。
非球面透鏡技術優點很多,全方位超越傳統透鏡。
第二代光刻機的技術,不僅在六十年代是領先的,就算再過五六十年,很多技術也不過時。 同時。
第二代光刻機採用了接觸式近場光刻技術。
而第一代光刻機,包括出口的閹割版,用的都是遠場光刻技術。
遠場光刻技術缺點非常明顯。 首先受光的衍射限制。
應用遠場光刻技術的光刻機,精度根本達不到奈米級別,造成傳統光刻機無法應用在奈米領域。 也處理不了特徵尺寸非常小或非常大的圖案
罪魁禍首就是光的衍射!
在加工特徵尺寸非常小的圖案的時候,由於光的衍射效應,造成解析度有限,無法準確複製