光刻机是芯片制造的关键，现在在中国有哪些企业能够研制光刻机？

光刻机是芯片制造的关键设备，我国投入研发的公司有微电子装备(集团)股份，长春光机所，中国科学院等都在研发，合肥芯硕半导体有限公司，先腾光电科技有限公司，先腾光电科技有限公司， 合肥芯硕半导体有限公司都有研发以及制造。而且有了一定的科研成果，但是目前我国高端芯片的制造却主要依赖荷兰进口的光刻机。我国光刻机在不断发展但是与国际三巨头尼康佳能（中高端光刻机市场已基本没落）ASML（中高端市场近乎垄断）比差距很大。

光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用途可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口，光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠，研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此，能生产高端光刻机的厂商非常少，到最先进的14nm光刻机就只剩下ASML，日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。相比之下，国内光刻机厂商则显得非常寒酸。

上海微电子装备(集团)股份有限光刻机主要用于广泛应用于集成电路前道、先进封装、FPD、MEMS、LED、功率器件等制造领域，2018年出货大概在50-60台之间。营业收入未公布，政府是有大量补贴的。处于技术领先的上海微电子装备有限公司已量产的光刻机中性能最好的是90nm光刻机，制程上的差距就很大，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。

2016年11月15日，由长春光机所牵头承担的国家科技重大专项02专项——“极紫外光刻关键技术研究”项目顺利完成验收前现场测试。在长春光机所、成都光电所、上海光机所、中科院微电子所、北京理工大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等参研单位的共同努力下，历经八年的戮力攻坚，圆满地完成了预定的研究内容与攻关任务，突破了现阶段制约我国极紫外光刻发展的核心光学技术，初步建立了适应于极紫外光刻曝光光学系统研制的加工、检测、镀膜和系统集成平台，为我国光刻技术的可持续发展奠定了坚实的基础。

合肥芯硕半导体有限公司成立与2006年4月,是国内首家半导体直写光刻设备制造商。该公司自主研发的ATD4000,已经实现最高200nm的量产。

无锡影速成立与2015年1月,影速公司是由中科院微电子研究所联合业内资深技术团队、产业基金共同发起成立的专业微电子装备高科技企业。影速公司已成功研制用于半导体领域的激光直写/制版光刻设备、国际首台双台面高速激光直接成像连线设备(LDI),已经实现最高200nm的量产。无锡影速成立与2015年1月,影速公司是由中科院微电子研究所联合业内资深技术团队、产业基金共同发起成立的专业微电子装备高科技企业。影速公司已成功研制用于半导体领域的激光直写/制版光刻设备、国际首台双台面高速激光直接成像连线设备(LDI),已经实现最高200nm的量产。

先腾光电成立于2013年4月,已经实现最高200nm的量产,在2014国际半导体设备及材料展览会上,先腾光电亮出了完全自主知识产权的LED光刻机生产技术,震惊四座。

hard drive

[英][hɑrd draiv][美][hɑː(r)d draɪv]

n.硬盘驱动器

复数：hard drives

例句:

1.

As part of the agreement, the two will combine hard drive operations.

作为协议的一部分，三星与希捷将合并他们的硬盘部门。

2.

, The operating system was on the hard drive and my computer was back in action.

， *** 作系统终于乖乖待在了我的硬盘里，我的电脑重获新生

1.固体径迹探测器方法

固体径迹探测器(SSNTD)技术,是20世纪60年代初发展起来的。一片透明的云母片或聚酯塑料片,被带电粒子照射之后,化学键被打断,形成的辐射损伤,这种损伤很小,称为“潜迹”。这种潜迹很容易被化学试剂侵蚀,扩大成为径迹,用普通光学显微镜可以读出单位面积上径迹数。径迹数量越密集代表α射线越强,岩石中的放射性元素就越多。这就是径迹探测器的基本原理。

对天然放射性核素来讲,径迹探测器是性能优良的粒子探测器(Alpha Track Detectors,ATD)。探测氡及其子体放出的α粒子,这是一种累积探测方法,其优点是收集时间长,均一化了自然环境的影响,有效地提高了探测灵敏度。

我国常用的α径迹探测器(ATD),主要是聚碳酸酯片和硝酸纤维、醋酸纤维以及丁酸醋酸纤维片,或美国引进的CR-39型探测器。

(1)测量土壤氡的 *** 作程序

根据需要布置好测线和测点。

1)将α径迹探测片切成一定形状,一般取0.8cm×1.5cm,将探测片固定在探杯(T-702型)内的支架上,并在径迹片和杯上统一编号。

2)在测点挖探坑,如图5-10所示,一般深度40cm,将探杯倒扣坑中,用土将探杯压紧,再盖上填土,在地表插上标志。

3)埋杯采样时间,一般为20d左右。

图5-10 径迹测量探坑埋杯示意图

4)化学蚀刻液的配制与蚀刻。各种探测器有一定差别：对硝酸纤维用6～7mol/L的NaOH或KOH,在恒温50℃左右浸泡30 min即可。对醋酸纤维,需要在上述化学蚀刻液中按100mL加1～3gkmnO4的比例,制成蚀刻液,蚀刻时保持60℃恒温,浸泡30min。对聚碳酸酯,需要先将化学纯的KOH用蒸馏水配制成5.7mol/L的溶液,再取KOH与C2H5OH(乙醇)按体积比1：2制成化学蚀刻液。将聚碳酸酯片放入,保持60℃恒温,30min取出,用清水冲洗晾干。CR-39片,蚀刻液用KOH制成6.5mol/L。保持恒温70℃,放置10h后取出,用清水冲洗晾干。

5)用一般光学显微镜观察探测器上径迹密度,或用径迹扫描仪计算径迹密度。

(2)测量空气中氡浓度的方法和程序

α径迹探测器(ATD)在环境氡测量中占有重要地位。目前应用的是聚丙烯二甘醇碳酸脂(CR-39)。应用时将其固定在测量杯中,杯口加封滤膜,氡扩散透过滤膜进入杯中,氡及其新生的子体在CR-39片上形成潜径迹。

国内外常用径迹探测器(ATD)列于表5-8。

表5-8 国内外常用ATD主要技术参数

ATD用于环境氡测量的最大特点是可以进行环境水平氡浓度的累积测量,直接得到场所氡的平均照射量,从而避免了由于时间、季节、气象因素变化所带来的影响。该方法稳定、重现性好,不需要电源、体积小,便于布放和邮寄。从近年联合国原子能辐射效应科学委员会(UNSCEAR)报告发表的室内氡浓度调查结果可见,ATD的应用率逐年增加,已成为环境氡测量的主要手段之一。

ATD氡浓度测量程序：选一个塑料制成的采样盒,直径60mm,高30mm(图5-11),内面底部放置三个采样片,用不干胶固定住。采样盒口用滤膜封住,放在采样位置。如果进行室内氡测量,采样器应悬挂在天花板上,距天花板不得小于20cm,周围20cm之内不得有其他物体。

根据测量结果和仪器的刻度系数,可以计算平均氡浓度。

2.α聚集器方法

氡(222Rn)衰变的子体218Po(RaA)等均为α辐射体,半衰期为3.05min。将此α辐射体沉积在一个金属(或塑料)薄片上,再用α测量仪测量薄片上α粒子的活度。实验证明,α活度与土壤(或空气)中222Rn浓度成正比。此薄片称α聚集器。

图5-11 测量空气氡浓度的采样盒

α聚集器方法是α卡法、α膜法、α管法等多种收集α辐射体探测器的总称。

(1)α卡测量方法

20世纪70年代加拿大卡尔顿大学J·W·卡特和K·比尔受到1913年卢瑟福用金属片收集辐射体发现氡所用方法的启示,研制成功α卡探测方法。

α卡的材质,可以是金属片(银片、铜片或铝片),也可以是塑料片。探测片可以重复使用。卡片面积一般取为3.8cm×4.5cm,常用的测量仪有CD-1型、CD-2型α卡测量仪和FD-3012型α卡仪,以及其他α测量仪均可使用。

目前α卡测量方法主要用于土壤氡测量。其采样方法的 *** 作程序与α径迹相似。先将α卡片预先放置在专门使用的T-702型探杯内的支架上固定好,并在卡片与探杯上编号。在测点处挖坑、埋卡,坑深20cm；将杯倒置坑中,上面用塑料膜封盖,如图5-10所示；再用土壤压紧,3h后取出,测量α卡上沉积218Po的α粒子活度。如果采样累积时间达10h以上,则卡上沉积的还有214Po等子体。

在自然条件下,Rn及其子体很快与空气中水汽等颗粒物结合成气溶胶。为了提高探测效率,提出了带电α卡测量方法。即在埋卡的同时,给金属α卡片上接上－300V电压。该方法使用一段时间之后,感到很不方便。于是进一步提出了静电α卡测量方法。即用乙烯塑料薄片通过摩擦带负电,或使用一种简便的充电设备,在埋杯之前,先使卡片充电达－600～－800V静电。实验证明带电α卡和静电α卡,相对于不带电的α卡,可提高探测灵敏度2.5倍左右。对于探测氡的弱异常是很有用的。

如果Rn和Tn两者并存,则α卡上收集的是两者共有的子体沉积物。取出卡片后立即测量得到的α粒子活度,是两者子代产物的总和。放置4～5h之后Rn的子代产物基本衰变殆尽,这时测量α粒子活度,主要Tn的子代产物造成的。因为Tn的子体212Pb(T=10.6h)和212Bi(T=60.6min)具有较长的半衰期。用Tn的α粒子活度可以修正Tn及子体对测氡的影响。一般取两次测量的差值作为222Rn的活度。

(2)α膜测量方法

为了提高探测灵敏度,而加大探测片的面积。经过试验研究,采用比α卡面积大25倍的16cm×8cm的透明塑料膜代替α卡,放入特制的圆柱形探杯周围,埋入采样坑中,3h或10h后取出,反转放入RM-1003型射气仪的闪烁探测室,进行α粒子活度测量,计数率比一般α卡增大10倍。

(3)α管测量方法

此方法与α膜方法类似,目的在于加大采样探测卡的面积。不同的是,需要特制一种形状特殊的采样装置,如图5-12所示,为一根上粗下细,形似漏斗的钢制采样器。在采样器上部收集,室内装上收集膜(与α膜相同)。下面类似测氡取样器,有许多小的通气孔。

图5-12α管测氡装置示意图

采样时,在测点上,先用钢钎打一个深70～80cm的孔,插入特制采样器；周围压紧泥土,以免进入空气。累积采样10～12h,取出后用RM-1003型射气仪测量α粒子活度。

这个方法的优点不仅是加大了α收集器的面积,而且加大了采样深度,对探测深部氡源比较有利；其缺点是装置笨重,使用不便。

(4)218Po法

218Po法也是一种α卡测量方法,是一种带静电α膜方法。这种方法是将内装α膜的探杯埋入测点之前,用充电器使α膜充电达－1000V静电；埋入坑中5～8min即取出,测量α粒子活度。由于收集时间短,膜上沉积的只是218Po,所以叫218Po法。这种方法工作效率较高。

如项目四所见的PF-1B型和PF-2A型测氡仪就是以测量218Po为目标来计算氡浓度。

3.钋-210测量方法

作为氡的探测方法,美国海军部下属机构的格雷等人于1978年报道了他们的研究成果,测量精度达3.7×10－3Bq(0.001em)。

钋-210在三个放射性系列中有7个同位素,作为探测方法指的是 (RaF),半衰期为138.4d。

与218Po不同,210Po为氡的长时间的累积体,而且在所有放射性核素中210Po最易形成胶体,极易吸附在尘埃、沉淀物的表面。一旦形成,基本上不再离开岩层、裂隙、破碎带以及这些地质构造上方的土壤中。因此,210Po的量直接反映了222Rn的平均值,成为确定地下铀矿和裂隙断层、破碎带的重要方法。

具体 *** 作程序如下：

1)根据测网,在每点20～40cm深处取土样50g。

2)取土样4g,置于100mL烧杯中；加入0.5g抗坏血酸(即维生素C)和一片直径φ=16mm的铜片；再加入20mL、3mol/L盐酸溶液；放入恒温摇床振荡箱,在40℃下振荡3h,或在60℃下振荡2.5h。在这期间铜片上的铜与钋发生置换反应,钋沉积在铜片的表面。然后取出铜片,洗净晾干。

3)用α辐射仪,测量铜片α粒子活度,一般测量10min。有时为了消除218Po的影响,将铜片放置30min后,等218Po衰变完后进行测量,可以消除218Po的影响。

如果需要测量水中210Po,一般都要经过浓缩处理。浓缩时取水样5L经蒸发、浓缩,然后进行上述 *** 作。

4.活性炭吸附器(ROAC)测氡方法

20世纪60年代初,瑞典用活性炭吸附氡,测量子体 的β射线(最大能量3.28MeV),寻找铀矿。1977年美国用活性炭法找铀矿,测量的是 0.609MeV能量峰的γ射线的净峰面积,计算氡的浓度。

我国于20世纪70年代末开展了活性炭吸附氡寻找铀矿工作。

活性炭微细的孔隙丰富,比表面积大(700～1600m2/g),是氡的强吸附剂。它吸附氡的能力在很大容量范围内与氡浓度呈线性关系。

(1)测量土壤氡的 *** 作程序

取直径3cm左右的塑料瓶(编号),先装活性炭4～5cm厚；上面装干燥剂至瓶口,既去湿,也可以去除Tn的影响；用纱布封口,扎紧,装入探杯内,将小塑料瓶拧紧于大塑料探杯上,倒扣埋于采样坑中(参见图5-10),一般以4～7d为宜,使Rn与子体达到平衡。取出后,使用HD-2003型活性炭测氡仪在实验室铅室内测量氡子体的γ射线总量。还可以用高分辨半导体探测器的多道γ能谱仪选择适当的单能量峰进行测量,一般可选0.609MeV( ),或0.352MeV( )。计算净峰面积,用来计算氡的平均浓度。

(2)测量空气氡的 *** 作程序

把活性炭装置放在待测位置,空气中氡扩散进入活性炭盒被吸附,同时衰变产生的新子体也沉积在活性炭盒内。用多道γ能谱仪测量活性炭内氡子体产生的γ射线单能峰或能量峰群的净峰面积,可以算出空气中氡的浓度。 *** 作程序如下：

1)将选用的活性炭放入烘箱,在120℃下烘烤5～6h,取出后放在阳光下晾晒2～3h,再放入磨口瓶中密封保存待用。

2)准备好采样盒,一般为塑料或金属制成,直径6～10cm,高3～5cm,内装25～200g烘烤后的活性炭。专用的采样盒为直径8cm,高2.4cm,内装50g活性炭；上有圆形金属过滤器。过滤器孔径56μm。活性炭上面覆盖滤膜,称量总重量。

3)样品盒放置在采样点,放在距地面50cm以上的架子上,面朝上放置,其上20cm范围内不得有其他物品,放置2～7d。收回时,立即封好,防止氡再沉积。

4)放置3h后测量,此时,再称重量与前者相比,计算水的含量。

5)将活性炭盒放入铅室,用半导体探测器的多道γ能谱仪,测量单能峰(0.609MeV或0.352MeV)或峰群,计算净峰面积,计算空气中平均氡浓度。

5.驻极体探测器

驻极体氡探测器(Electric Passive Radon monitor),目前较多用于环境氡测量。美国Rad Elec公司出品的驻极体探测器有E-PERM型和Ra-Dome型两种。E-PERM型是由一个体积为50～1000mL的离子盒和一个片状驻极体组成。当氡气通过盒壁上的滤膜孔进入盒内,氡的衰变产生的带电子体；在盒内电场作用下,被带反向电荷的驻极体片吸附,而改变其电压；改变的电压值与氡浓度成正比。可用读数仪在现场读数,也可以在累积测量中间读数,而不影响累积测量。

E-PERM型所用的驻极体片有两种：一种是0.152cm厚PTEE聚氟乙烯(ST)；一种是0.0127cm厚的FEP聚氟乙烯(LT)。前者探测灵敏度高,可用于短时间累积测氡,与各种体积离子盒配合形成多种型号的探测器(表5-9)。

表5-9 驻极体探测器的主要参数

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