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——【·前言·】——?
要说这光刻机,现在最牛的就是EUV,那可是芯片制造业的“倚天剑”。中美两国,明里暗里,都在这上面较劲。
可是,咱们中国的光刻机,现在还是个“弟弟”。为啥?技术太难啃!
高端光刻机,那可是集光学、机械、材料各种黑科技于一身,没个几十年积累,根本没戏。
再加上老美在旁边使绊子,各种制裁、禁运,想买点“参考学习”的机会都没有。
这不,网上就吵起来了。通信专家项立刚,那可是出了名的“乐观派”,放话5年内,中国就能搞定EUV光刻机。好家伙,这番话可是让不少人热血沸腾。
可是,另一边,中科院院士朱士尧老爷子,直接开怼:“外行!不懂别瞎说!”老爷子可是搞了一辈子物理的,对光刻机那叫门儿清。
在他看来,造光刻机可不是造自行车,那可是十万多个零件,个个都要“针尖对麦芒”的精度,中国现在底子薄,就想单打独斗,根本没戏!
——【·全球合作·】——?
手机、电脑,这些电子设备几乎人手一部,但是很少有人关心它们内部的芯片是如何制造出来的。
芯片制造的核心设备,就是光刻机,一个被誉为现代工业皇冠上的明珠,一个即使砸下几十亿美元也未必能轻易攻克的技术难题。
光刻机在芯片制造过程中扮演着不可替代的角色,它就像一台高精度的“雕刻机”,利用光源将电路图“刻画”到硅片上,最终形成我们所熟知的芯片。
光刻机的精度决定了芯片的性能,越先进的光刻机制造出的芯片集成度越高、性能越强。
光刻机的制造难度超乎想象,涉及光学、机械、材料等多个学科领域,需要跨越国界协同合作才能完成。
首先,光刻机的光源是极紫外光,波长只有13.5纳米,全世界只有荷兰一家公司掌握着这项核心技术。
其次,光刻机的光学系统需要用到高精度的镜片,这些镜片的加工精度达到了物理极限,即使是肉眼不可见的微小瑕疵也会导致芯片制造失败,目前只有德国一家公司能够提供。
最后,光刻机还需要一个精密的工作台,用于在芯片制造过程中精确地移动硅片,这个工作台的精度要求极高,需要来自日本、韩国、中国、美国等多个国家的精密零件才能组装完成。
从光源、光学系统到精密工作台,光刻机的每一个部件都代表着当今世界最顶尖的科技水平,需要全球产业链的通力协作才能完成。
中国科学院院士朱士尧教授曾直言:“EUV光刻机代表着当今世界最尖端的精密制造水平,是芯片制造业皇冠上的明珠,复杂的难以想象,没有任何国家能够单独制造出来,美国也不行。”
这番话并非危言耸听,而是揭示了科技发展的一个重要趋势——全球合作。
——【·人才辈出·】——?
除了合作外,我们国家还有自己的人才。
这不,哈工大一个研发团队就搞了个大新闻!
他们研发出了嵌入式光纤微探头超精密激光干涉仪和高动态工件台校准平台,直接把国产光刻机的计量能力从28纳米提升到了7纳米甚至更低!
你可能要问了,这玩意儿有啥用?这么说吧,光刻机就像一个超级放大镜,可以把芯片设计图“刻”到硅片上,而这个“刻”的精度,就决定了芯片的性能。
精度越高,芯片性能就越强。哈工大研发的这套设备,就是用来提高“刻”的精度的。
有了这套设备,咱们就能用现有的国产DUV光刻机,生产出7纳米甚至5纳米的芯片,这可是个大突破!
要知道,以前咱们只能造28纳米以上的芯片,现在直接跨越到了7纳米,这技术进步的速度,杠杠的!
当然,咱们也不能高兴得太早。虽然哈工大的突破让我们看到了希望,但要想真正赶超ASML,还有很长的路要走。
EUV光刻机,才是高端芯片制造的“大杀器”,而这方面,我们和ASML的差距还很大。
阿斯麦CEO也说了,EUV光刻机的研发难度非常高,中国短期内很难造出来。
这话虽然不中听,但也算说的是实话。EUV光刻机涉及的技术非常复杂,全球也就ASML一家能做出来,咱们想在短时间内突破,难度可想而知。
不过,咱们也不用妄自菲薄。中国有句话叫“世上无难事,只怕有心人”。只要我们肯下功夫,持续投入研发,总有一天会突破EUV光刻机的技术壁垒。
而且,中国还有个巨大的优势,那就是市场规模。国际半导体协会预测,到2025年,中国传统芯片的产能将占到全球的三分之一。
这么大的市场,也给了我们自主研发的动力和信心。
——【·光刻厂·】——?
除了哈工大在研究外,清华大学也在出谋划策。
在这场技术攻坚战中,清华大学的SSMB技术无疑是一道亮丽的风景线。
这项技术另辟蹊径,没有采用传统的激光等离子体技术,而是利用粒子加速器来产生EUV光源。
简单来说,就是让电子在加速器里以接近光速的速度狂奔,然后利用磁场改变它们的运动轨迹,从而释放出包括EUV光在内的各种波长的光。
SSMB技术就像是一门威力巨大的“大炮”,拥有传统光刻机无法比拟的优势。
首先,它产生的光源更加稳定,能量也更充足,理论上可以达到更高的功率水平,这意味着它在芯片制造过程中效率更高。
其次,SSMB技术摆脱了对国外技术的依赖,让我们在光刻机领域拥有了更多的话语权。
当然,SSMB技术也并非完美无缺。由于设备体积庞大,运输和安装都不太方便。
不过,对于中国来说,这个问题并不是什么大问题。我们最不缺的就是土地和电力资源,完全可以建设专门的“光刻厂”来容纳这些“庞然大物”。
SSMB技术的出现,为中国半导体产业的发展带来了新的希望,但也面临着巨大的挑战。
首先,我们要承认,顶尖光刻机的研发难度极高,需要长期持续的资金投入和技术积累。
其次,国际竞争日益激烈,ASML等国际巨头在光刻机领域已经建立了牢固的优势地位,我们想要赶超绝非易事。
最后,我们还需要构建完善的半导体产业链,从材料、设备到设计、制造,每个环节都要跟上,才能形成完整的生态系统。
——【·总结·】——?
总而言之,中国光刻机的突破需要多方努力,既要加大资金投入,又要注重人才培养,更要加强自主创新。
SSMB技术为我们指明了一条新的道路,但最终能否取得成功,还要看我们能否克服重重困难,坚定不移地走下去。
信息来源:
金融界——2024年7月18日国产光刻机崛起:美国制裁下的中国半导体新机遇
《晨枫:美国在芯片领域“卡脖子”,中国有哪些应对?》——观察者网
中科院强势发声,剑指光刻机,解决西方卡脖子的难题,海峡快报2020-09-22。
光明网 2024年09月09日 荷兰学者:美国胁迫荷兰扩大光刻机出口管制范围
微博 2024年09月04日
中科大副院长:美国都造不出的光刻机,中国永远不可能造出来! 2024年09月10日 09:26 巍律议法
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