冰刻技术能否助力国产芯片摆脱光刻机?-飞外网

光刻机是我国芯片制造业一大痛点,目前,在EUV光刻机赛道中,仅有ASML一个玩家。

然而,受到《瓦尔森协定》的约束,ASML无法向中国大陆出售EUV光刻机。可以说,光刻机的短缺狠狠卡住了中国芯片的脖子。

为了实现国产芯片自主可控,不少研究机构开始探索一种绕开光刻机的方法。西湖大学研发的冰式光刻机,便是其中之一。

冰刻机工作原理及过程

冰刻机的物理依据十分简单:在零下将近140°的真空环境中,水可以直接凝结成冰。冰刻机便是依据水遇冷凝结的原理,来实现光刻机的功能。

据冰刻机研究人员介绍,在样品放入真空设备后,首先要进行降温处理,之后便会注入水蒸气,使得样品上凝华出薄冰,形成一层“冰胶”。

这层“冰胶”,便代替了传统芯片制造中光刻胶的作用。值得注意的是,冰刻胶并不是普通冰,而是兼具光刻胶与冰特性的新型化学合成冰。

被电子束打到的冰会瞬间气化,从而直接雕刻出冰膜板。再经过一系列加工步骤,由冰刻而成的芯片便成功亮相。

冰刻机优势

与光刻机相比,冰刻机的优势颇多。

一是,冰刻机解决了光刻胶的多项短板。

在传统芯片制造过程中,第一步便是要将光刻胶均匀涂抹在样品之上。这一过程一旦做不好,生产过程中就容易出问题。

而且,光刻胶对所涂抹样品的材质、面积都有要求,不能太小或太脆弱。

而冰刻胶则要“随意”许多。水蒸气可以包裹在任意形状的表面,而且其十分轻盈,不会对加工材料造成影响。

另外,使用冰刻胶还能直接省去化学试剂清洗形成的模具的步骤,不会出现因光刻胶残留,致使良品率低下的问题。

二是,冰刻技术更加清洁。

在传统芯片生产过程中,需要多次用化学试剂对光刻胶进行冲洗,而冰刻技术则不需要这一点。

因为,冰在融化或成为水蒸气后,便会消失的无影无踪。如此一来,便能够大大降低洗胶造成的污染。

如今,西湖大学纳米光学与仪器技术实验室负责人仇旻及其团队,已经在该领域攻克8年之久,诸多成绩已经逐渐显现。

在Nano Letter、Nanoscale等期刊上,团队发布了一系列研究成果。

如今,其已经研发出我国首台“冰刻”系统已经;目前,冰刻系统2.0也在全力研发之中。未来,在三位维纳加工上,冰刻技术或有更广泛的应用。

仇旻及其团队用一次次实验证明,冰刻技术并不是异想天开,而是切实可行。

冰刻技术能否绕开光刻机?

那么,冰刻技术有这么多优势,能否助力国产芯片绕开光刻机呢?

答案是还不能,目前冰刻机还处在实验室阶段,距离商用道路漫漫。而且,冰刻机还有两大难题需要攻克。

第一,生产效率难提升。

冰刻机采用电子束加工,需要逐帧对晶圆表面进行雕刻。与光刻机相比,在效率上有明显的落后。

第二,确保雕刻精度难题。

冰刻机工作原理听起来虽然简单,但实际操作起来却有许多棘手难题,忽略任何一个小细节,都会对雕刻的精度产生影响。仅注入水蒸气这一步,研究团队就进行了无数次试验。

因而,在冰刻机商业化这条道路上,还有些不少的阻碍需要解决。

写在最后

如今,全球仅有两家做冰刻的实验室,其中一家便在西湖大学。没有前人经验作为指导,冰刻机的研发只能摸着石头过河,十分艰难。

这注定是一条孤独的道路,而且前路冰刻机前路究竟如何,还是一片未知。

即便如此,仇旻仍对冰刻技术抱有极大热情,他表示这是项令人激动的新技术。他认为,冰刻技术将解决光刻无法解决的难题,并开辟出全新的科学交叉和研究方向。

冰刻机的前路究竟如何,就让我们拭目以待。
责任编辑:tzh


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NCV8664 LDO稳压器 150 mA 低Iq 4是一款精密5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现典型的22μA静态接地电流。输出电压精确到±2.0%,在满额定负载电流下最大压差为600 mV 。 内部保护,防止输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 NCV8664的引脚和功能与NCV4264和NCV4264-2兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代这些部件。 特性 优势 负载100μA时最大30μA静态电流 会见新车制造商最大模块静态电流要求(最大100μA)。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 极低压降电压 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3V固定输出电压,2%输出电压精度 AEC-Q100合格 汽车 应用 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 信息娱乐,无线电 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 17:02 • 479次
NCV8675 LDO稳压器 350 mA 低压差 低Iq 高PSRR 5是一款精密5.0 V和3.3 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为350 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现34μA的典型静态接地电流。 内部保护免受输入瞬态,输入电源反转,输出过流故障和芯片温度过高的影响。无需外部元件即可实现这些功能。 NCV8675引脚与NCV4275引脚兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代该器件。对于D 2 PAK-5封装,输出电压精确到±2.0%,对于DPAK-5封装,输出电压精确到±2.5%,在满额定负载电流下,最大压差为600 mV。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%或2.5% 能够提供最新的微处理器 负载为100uA时最大34uA静态电流 满足100uA最大模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 保护: -42 V反向电压保护短路 在任何汽车应用中都不需要外部组件来实现保护。 AEC-Q100 Qualifie d 符合自动资格认证要求 极低压降电压 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 16:02 • 377次
NCV4264-2 LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR 4-2功能和引脚与NCV4264引脚兼容,具有更低的静态电流消耗。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,最大压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 最大60μA静态电流,负载为100μA 处于待机模式时可以节省电池寿命。 保护: - 42 V反向电压保护短路保护热过载保护 无需外部元件在任何汽车应用中都需要保护。 极低压差 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2% AEC-Q100合格 应用 终端产品 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 13:02 • 386次
NCV4264 LDO稳压器 100 mA 高PSRR 4是一款宽输入范围,精密固定输出,低压差集成稳压器,满载电流额定值为100 mA。输出电压精确到±2.0%,在100 mA负载电流下最大压差为500 mV。 内部保护免受45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压和2.0%输出电压精度 严格的监管限制 非常低的辍学 可以在低输入电压下启动时运行。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合汽车资格标准 应用 终端产品 车身与底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 13:02 • 905次
NCV4264-2C LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR 4-2C是一款低静态电流消耗LDO稳压器。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,最大压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 最大60μA静态电流,负载为100μ 在待机模式下节省电池寿命。 极低压降500 mV( max)100 mA负载电流 可以在低输入电压下启动时运行。 故障保护: -42 V反向电压保护短路/过流保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%,在整个温度范围内 AEC-Q100合格 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 13:02 • 591次
NCV8772 LDO稳压器 350 mA 低Iq 2是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8772可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至24μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 Enable功能可用于进一步降低关断模式下的静态电流至1μA。 NCV8772包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制 AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流24μA典型 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过... 发表于 07-30 12:02 • 406次
NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq 0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制 AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E... 发表于 07-30 12:02 • 259次
MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路 0系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线性稳压器采用16引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 06:02 • 259次
FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC 80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 04:02 • 598次
NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车 1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 最小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设备 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图... 发表于 07-30 00:02 • 428次
NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声 是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品: 发表于 07-29 21:02 • 609次
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5 是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装... 发表于 07-29 16:02 • 1506次