上海大學2000萬元進口,德國極紫外EUV光刻機曝光系統能做什麼?

jim博士 發佈 2024-05-06T11:25:42.597821+00:00

在2020年11月25日,德國聯邦總統弗蘭克·瓦爾特·施泰因邁爾頒發了年度德國未來獎,這個德國工業界最著名的獎項被授予了來自蔡司、通快和弗朗霍夫的Peter Kürz 博士 、Michael Kösters 博士 和 Sergiy Yulin 博士,以表彰他們在極紫外光刻系統商業化做出的貢獻,包括鏡面光學、EUV光源雷射器、EUV鏡面鍍膜三項核心技術。

編者按:2021年12月1日,上海大學花費2000萬元採購德國進口極紫外EUV光刻機曝光系統。它能做什麼?

2021年12月1日,上海政府招標網公開了一條中標公告:《上海大學實驗室型極紫外光刻膠曝光系統中標公告》。

招標公告顯示,這是由北京匯德信科技有限公司代理的193萬歐元(約2000萬元人民幣)的一套實驗室型極紫外光刻膠曝光系統;供應商是德國弗朗霍夫雷射技術研究所

根據招標網資料,這套系統的招標公示是2021年11月5日發布的,彼時的預算是1550萬元。

是什麼樣的系統價值2000萬元呢?

那麼,這個德國弗朗霍夫雷射技術研究所是什麼來頭呢?

在2020年11月25日,德國聯邦總統弗蘭克·瓦爾特·施泰因邁爾頒發了年度德國未來獎,這個德國工業界最著名的獎項被授予了來自蔡司、通快和弗朗霍夫的Peter Kürz 博士 (蔡司)、Michael Kösters 博士 (TRUMPF) 和 Sergiy Yulin 博士(Fraunhofer IOF),以表彰他們在極紫外光刻系統商業化做出的貢獻,包括鏡面光學、EUV光源雷射器、EUV鏡面鍍膜三項核心技術。

而Sergiy Yulin博士便是弗朗霍夫雷射技術研究所從事極紫外光學鏡頭鍍膜的專家。

Yulin博士對該項目的貢獻是開發和優化了集成在系統中的反射鏡的塗層堆棧--它們由數百個單獨的鉬和矽薄膜層組成,以實現EUV範圍內儘可能高的光反射率,從而最大限度地提高整個系統的生產率。

Yulin博士從2002年開始在弗朗霍夫開發EUV反射鏡鍍膜技術,他在早期,便做了一個非常重要的技術決策:為了保證適用於足夠大的鏡面尺寸要求以及達到足夠精確的橫向梯度,必須從行業偏愛的蒸鍍技術轉向濺射技術,並且至少需要四種靶材才能以原子精度控制界面。

為達到極紫外光刻機的鏡面精度,並且達到足夠的工藝穩定性和可重複性,Yulin設計了複雜的濺射系統,並且專門為鍍膜工藝開發了阻隔塗層、氧化保護層和平滑層,從而達到13.5納米光的70%的反射率和高達600度的高溫穩定性。

雖然Yulin博士在研究所工作,然而他的工作目標是完成工業界產品的鍍膜,需要進行大量的測試才能保證符合客戶的需求。這和實驗室里發表研究論文是兩件事情。

值得一提的是,我國02專項期間,長春光機所採購的EUV反射鏡鍍膜機,也是大家比較熟悉的NESSY系統,便是Yulin博士開發的。NESSY系統最早的一代是2009年開發的NESSY-2,當時已經可以完成660毫米鏡頭的鍍膜;長春光機所採購的是第二代;而目前弗朗霍夫已經升級到第三代系統。

這張著名的ASML EUV光刻機的660毫米EUV光刻機的光源反射收集鏡照片,被放在德國弗朗霍夫雷射技術研究所的主頁,展示了這個研究所的技術底蘊。

當然,弗朗霍夫在極紫外光源和光學技術上,有著大量的儲備。從下面這張弗朗霍夫雷射研究所的EUV光源和光學元件在過去的十年項目成果名單里,我們可以看到它的技術不僅用於ASML的最頂尖的EUV光刻機,也快速的滲透到全球的高精尖實驗室。

那麼上海大學採購的極紫外EUV光刻機曝光系統到底是哪一項技術呢?

我們在德國弗朗霍夫主頁看到這款EUV光源系統,這是一套基於DPP放電等離子體的EUV光源。

我在儀器信息網中找到這款德國進口的EUV極紫外光源及相關產品,報價20-50萬,但是顯示「該產品已下架」,而代理商北京匯德信科技有限公司正是代理上海大學2000萬元進口的德國極紫外EUV光刻機曝光系統的廠家。

從儀器信息網的資料,我們可以看到該公司代理的德國EUV相關產品,除了EUV極紫外光源,還包括EUV極紫外曝光機、EUV極紫外反射率測試系統、EUV極紫外能量計、EUV極紫外光譜等。

如果對照上面的弗朗霍夫雷射研究所過去十年的EUV光源和光學元件項目成果名單,我們可以發現德國的研究所成功的把他們的全部研究成果賣到了中國的高精尖實驗室--請注意,這幾乎沒有任何的時間差

我在弗朗霍夫雷射研究所的這些項目報告裡,找到了2015年的這份「EUV 輻射範圍內光刻膠的表徵」文件,文件展示的系統,正是北京匯德信科技有限公司代理的EUV極紫外曝光機。

介紹資料中顯示,這套設備用於實驗室評估極紫外光刻膠配方,圖中左側的圖案是這套系統曝光的圖案照片。

目前,我還沒有從上海大學實驗室里找到有關的「EUV極紫外曝光機」的實物圖,考慮到中標文件是2021年12月,目前不確定產品是否已經到位。

所以,如果未來一段時間,我們從上海大學聽到有關「EUV極紫外光刻膠」研究的突破性進展,發表了新的「EUV極紫外光刻膠」研究論文,我相信大家不會再覺得驚訝--

因為它完美的展示了中國的大學和研究所在全球科研系統里的定位,我們花高價源源不斷的採購歐美最頂尖的設備,幫他們驗證、完善,反饋給他們論文,幫他們做免費的廣告,激勵歐美研究人員開發下一代更領先的設備;而在下一個周期,我們繼續花更高的價格採購他們下一代更領先的設備。

就在我寫完上海大學進口的德國弗朗霍夫雷射研究所「EUV極紫外光刻曝光系統」介紹之後,我發現弗朗霍夫雷射研究所在2020年又發表了一篇「EUV極紫外光刻曝光系統」進行工業級應用改造的文章。我相信,不久之後,我們會看到它出現在中國市場。

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