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尼康显微镜的史话

2022-02-04 06:15:01  421次浏览 次浏览
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前几天,有一则不太起眼的IT科技新闻,使得尼康的粉丝们觉得信心大增,据Arete Research公司的分析师 Jagadish Iyer透露,与目前Intel 32nm节点制程用沉浸式光刻机为尼康公司供货的情况不同,到22nm制程节点,Intel将同时使用尼康和另外一家主要的光刻机厂商ASML的沉浸 式光刻设备进行生产。过去在Intel的45nm制程节点,他们同样采用的是产自尼康和ASML两家公司的193nm干式光刻设备,不过到32nm制程节点,Intel开始转向使用193nm沉浸式光刻技术,而光刻设备的供应商也从原来的两家供货变成了由尼康供货。预计在22nm制程节点,Intel会继续使用193nm沉浸式光刻技术,不过这次光刻设备供应商则又恢复由尼康和ASML两家同时供货的局面。

据报道,ASML公司会向Intel公司供货18台NXT光刻机;而尼康公司则将向Intel公司供货25台S620D光刻机。ASML TwinScan NXT:1950i机型的平均售价为4000万欧元(5470万美元),而尼康NSR-S620D的价格则约为3000万美元。“目前Intel的工厂里面只安装有三部ASML公司的NXT光刻机,不过预计在未来6个月内,会再有2-3台这样的设备会到货安装。”这位分析师表示, “由于ASML的NXT光刻机目前从客户订货到光刻机到厂需要等待9个月左右,这样我们预计Intel会在未来三个月之内向ASML公司订货,这样这些设 备才有可能于今年11月份到货。根据我们的预计,Intel向ASML购买的50%数量的NXT光刻机均将于11月份到货,而剩下的一半则会于12月份到 货。”

光刻机堪称现代光学工业之花,其制造难度之大,到现在全世界也不过两三家公司能够制造而已。尼康能够生产光刻机,完全建立在他的光学设计和制造能力的基础上的,这次就聊一聊尼康的超显微尼克尔镜头:Ultra-micro-nikkor。

提起尼康镜头,大家津津乐道的往往是AFS那三只2.8恒定光圈的大三元,或者像28/1.4D,55/1.2NOCT这样特殊的经典镜头,殊不知,尼康的产品,无不集中在工业或者医学用镜头中。比如医用的Medical Nikkor,专为紫外摄影设计的UV nikkor,还有我们今天要聊的超显微Ultra-micro-nikkor。

在二十世纪五十年代,微距摄影的用途与我们现在常见的大不一样,并非用于拍花花草草之类的风月照片,而是多用于拍摄文档,资料等做影印拷贝,工业上复制图纸也要用到微距头(现在复制图纸还俗称晒图纸,就是从那时候传下来的)。之前我们在介绍蔡司ZF卡口镜头的时候曾经说过,50微的前身就是工业用制版镜头。

50年代日本经济的高速发展对于文件复制有了巨大的需求,于是进口了不少美国产的显微复制相机,但是这些鬼畜相机是按照翻拍拉丁字符的分辨率来设计的,日文里有大量的汉字,鬼畜相机分辨率不足,很耽误事。于是很多公司都要求日本的镜头厂商推出能够满足复制日文的高分辨率显微镜头。

1956年10月,当时的Nippon Kogaku(尼康那时候还叫日光:日本光学)推出了只用于135相机的显微摄影镜头:Micro Nikkor 5cm F3.5。镜头的设计者是当时的镜头设计专家的Zenji Wakimoto(胁本善司).

到了二十世纪60年代早期,日本的一些电子企业和印刷企业对日本光学生产的显微镜头提出了新的要求——希望能得到更高分辨率的显微镜头。这是因为很多电气公司已经开始研发集成电路,他们需要高分辨率的显微镜头来对半导硅进行电路的光刻。日本光学公司于是开始着手研制新的超高分辨率的显微镜头,集成电路进化到超大规模集成电路时,对于光刻机镜头分辨率上的要求早已超出了普通显微镜头分辨率的极限!

生产超高分辨率的镜头,难点并不只是需要精妙绝伦的光学设计,而且还需要精度的镜片打磨和装配精度。在当时的技术条件下镜片无法用机器切割和打磨,完全是靠手工,可以这么说,日本光学的工程师不仅是能工巧匠,同时也是镜头的超级发烧友,他们带着极大的热情来研制这些新镜头。经过严格的测试和调校,日本光学在1964年终于完成了只超高解象度镜头的研发,这只用黑色记号笔写着通过测试的105/2.8显微镜头,被装在一个结实而华丽的木头盒子里,它的名字叫“Ultra-Micro-Nikkor”。而“Ultra”这个单词用在这只镜头上,倒是另有一段有意思的小八卦:

1964年奥运会在日本东京举办, “Ultra”这个单词随着奥运会在日本迅速流行起来(就像是经过了某一件事情,操,你该先感谢郭嘉这句话也在中国流行起来一样)。在体操的运动项目里,高难度的动作被称做“Ultra C”,电视里不断反复播报的日本运动员获得的新闻,被称为“Ultra”,电视节目也叫“Ultra Q”,那些日子里,连小孩看的一个电视节目也叫“Ultra Man”。所以,这只镜头在当时也起了一个时髦的名字。

Ultra-Micro-Nikkor 105/2.8的问世和接下来Ultra系列镜头的生产,是日本光学工业的里程碑,也成为集成电路工业的基石。

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