戳穿ASML13.5納米光刻機無法逾越的神話_風聞

      之所以有ASML 1.5納米光刻機無法逾越的神話，就是13.5納米光源只有美國製造，國內只能獲得194納米光源和光刻膠。國產光刻機的理論分辨率是90納米。而台積電用13.5納米光源實現了5納米制程，又在開發3納米制程！這樣的數據差對於外行人，就是一個不可逾越的技術門檻，日然光刻機就成國人心中的憂鬱症。這種憂鬱本可通過科學院和高校的專家們化解，但是大量甚至來自科學院網站的不實關於光刻機的報道，什麼超衍射極限光刻機，新半導體材料光刻機，可編程量子光刻機等等，更加深了混亂，ASML 13.5納米光源光刻機就被推上了不可逾越的神壇。

      但是，首先光刻機不過就是一台精度最高的投影式成像光學系統，沒有超越傳統幾何光學的成像原理；其次，光刻機的技術指標是理論極限分辨率，是ASML公司提供。7納米制程是台積電用了ASML光刻機後，對自己的工藝水平的定義，它不是分辨率，也不是線寬。所以，沒有13.5納米的國產光刻機也能達到ASML光刻機實現的7納米制程，沒有不可逾越的技術難度，只要我們堅持從基礎物理出發即可。下面進行分析：

第一，13.5納米光源只能用離軸反射光路，數值孔徑一般用到0.12不會超過0.2。而194納米通過水浸潤波長變成140左右，數值孔徑可達到0.7，相對孔徑達到2：1，這時候194納米光刻機和13.5納米光刻機相差無幾。注意，光刻機是光刻機，納米制程是用户實現的，以後討論。既然光刻機的光源已經不是實現7納米制程的困難，下面就談談光刻機的製造和如何用光刻機，兩個問題。

第二，這節講光刻機設計，製造，材料問題（光刻膠材料單獨講）：

一，0.7數值孔徑的平場鏡設計有難度，但是還是能設計出來的，也僅僅是時間問題，當然計算軟件我是自己編的，因為我用商業軟件，不知道它在哪裏做了近似，在其它應用中沒關係，但是這種超高精度還是小心，我是用自己編程的軟件設計的。

二，設計不難，光學材料也能國產化，國內有一流光學玻璃製造廠，只是時間問題，退後時間必須足夠。還需改善它現有測量精度，重新制造更加抗污染的某些容器。

三，磨玻璃，可以在材料沒有出來前開始，只能採用傳統工藝，積累經驗，至少在正式加工前，把樣板磨好，有的可能還要磨對版，同樣也是測量問題。

四，最難是鏡頭和總裝配，需要一個測量分辨率的平台，一個總裝裝校測量平台。這中間就是編寫一本光學儀器裝校和誤差分析的經典教科書！這本來是一門大學專業，今天這門課程在國內幾乎失傳了。

我這樣一説，光刻機不就不難。國家光刻機的開發，是從電子學角度出發的，沒有從光學角度考慮，而且光學在光刻機中也僅僅是一個配角，他們沒有掌握這台儀器的關鍵。關鍵部件能買的就買，沒有從基礎光學原理出發開展研究，最後的裝配就成瞎子摸象。

一台光刻機有幾十萬零件，有各種各樣的技術困難，沒有光學基礎理論，就不知道重點在哪裏，開發能不難嗎？如果他們從光源原理出發，比如昨天有位問我地基如何處理。那很簡單從光學原理出髮根據精度需要保持時間計算出振盪頻率和振幅，交給從事專業減震專家一起完成。

第三，什麼是製程？昨天的頭條，我捅破了它的窗户紙，這裏就不多談了。有人告訴我中芯國際正在和我説的一樣在實現7納米制程。其實捅破製程這層紙不需要專業知識，台積電實現了5納米制程，而美國英特14納米之後，就沒有進展，他們用同樣的光刻機都是13.5納米光源。結論就是，光刻機的技術指標是理論極限值或分辨率指標，台積電在這個理論指標下實現了5納米制程，和ASMAL光刻機無關！

好了，194納米和13.5納米光刻機的極限分辨率，儘管波長相差很大，就因相對孔徑的同樣差異也大，它們的極限分辨率差異可以忽略。國產光刻機只要做到浸潤，浸潤難嗎？不難，傳統顯微鏡就有浸潤硅油目鏡。再提高鏡頭的數值孔徑，和ASML的差距幾乎很容易就拉平了。剩下的就是製程了，也就是台積電使用光刻機的工藝了！我不看好中芯國際，因為它們帶有台灣老蔣買辦血統，它們缺少獨立自主自力更生的勇氣和精神，中芯國際的人也不過多了一些台積電的經驗。我要談的製程，我不知道台積電是如何做的，它的標準是什麼。我要做，很簡單，就是用基本光學原理，這裏不談，保密。

最後談談光刻膠，因為如何用也是關鍵技術。日本製裁韓國，三星沒有誇下來下跪，那他從哪裏拿到光刻膠？當然是過去不達標準的中國光刻膠。説明光刻膠國產也能用在7納米制程。也就是説，國內攻克國產化7納米制程的光刻機，沒有不能逾越的困難！