任正非曾表示,我国拥有世界顶级的芯片设计能力,掌握着世界上最先进、成熟的芯片制程工艺,由于光刻机和化学材料被卡了脖子,国内企业无法独自制造出高端芯片。
然而,让所有人没想到的是,不久前,央视正式宣布,国产EUV光刻机取得重大技术突破,且0.1nm的光源设备已投入使用!
随着 科技 的发展,智能电子产品的普及,很多领域的发展都已离不开芯片的支撑,掌握芯片已上升为世界各国的战略层次。
众所周知,我国进入半导体领域较晚,西方国家为了防止我国 科技 的崛起,早在几十年前签订了《瓦森堡协定》,禁止向我国出口高尖端技术,且国内企业过于追求轻资产的发展,而忽视了对重资产投资的重要性,以至于国内所消耗的芯片,70%以上都要依赖进口。
上文也提到了我国为何无法独自制造出高端芯片的原因,光刻机被卡了脖子!或许有的人会问,我们原子d都能造出来,为何造不出EUV光刻机?
EUV光刻机的制造是一个项目工程,不仅需要大量的高尖端技术,还需要海量的高精密元器件。如ASML公司制造的EUV光刻机, 所需的元器件高达10万件,来自世界上35个国家的1500多个企业,且每一件都代表着业内的最高水准。 值得一提的是, ASML公司制造EUV光刻机所需的核心元器件,没有一件是来自我国企业,可以预见,我国要制造EUV光刻机的难度有多大。
随着美国不断对我国企业进行芯片制裁,让我们意识到: 在当今这个时代,要想摆脱被人鱼肉的命运,就必须实现技术独立,制造出EUV光刻机,实现高端芯片的国产化。
2020年9月16日,中科院正式宣布,已根据“卡脖子清单”成立了对应的科研攻关小组,且光刻机技术攻关团队的每一位科研人员立下了军令状,争取在短时间内攻克技术难关,制造出国产EUV光刻机。
随着国内“造芯”浪潮的掀起,ASML公司总裁在不久前发出警告: 如果不将光刻机卖给中国,三五年之后,中国就会拥有自己的光刻机,凭借着强大的成本优势,很可能在15年之内将ASML公司逼出光刻机市场。
如今,随着央视一则关于国产EUV光刻机的发布,终于进一步验证了ASML总裁的预言。
近日,央视正式宣布: 我国已经在EUV光源和双工件台技术上取得重大突破!
据央视公开的消息来看,中科院自研的国内首台高能光源设备已经开始使用,且安装完成度已超过70%。中科科美也掌握了透镜镀膜技术,制造出了光学零件0.1nm的镀膜设备。
了解EUV光刻机的朋友都知道,EUV光刻机是由3个核心部分构成的: EUV光源、双工件台和EUV光学镜头。如今,我们已经突破了EUV光源和双工件台技术,这也就意味着,我们只要实现了EUV光学镜头的制造,即可制造出国产EUV光刻机。
在这个经济全球化的时代,各国企业之间的联系越来越紧密,分工越来越清晰,已经形成了“你中有我,我中有你”的现象,如果一家企业受到非正常的“攻击”,整个产业链都会受到严重的影响, 美国制裁华为,加剧世界“芯荒”就是一个很好的证明。
国内半导体行业不断传出的好消息,向世界传递了一个重要信息: 任何要想奴役我们 科技 的国家,必将会在我国企业、科研人员和14亿国人用血肉筑成的铜墙铁壁面前,碰得头破血流!
EUV光刻机号可以说是人类工业史上的皇冠,其内部的零部件就达到了10万颗,背后还有5000多家供应商,所以说,单凭一个国家的 科技 水准,是很难制造出完整EUV光刻机的。
谈到光刻机就肯定避免不了芯片,当下芯片领域的发展一直是全球关注的重点,光刻机作为芯片制造的基础,一直是我国难以跨越的鸿沟,尤其是在高端光刻机方面,但是好在是EUV光刻机虽然难度大,哪怕是ASML公司也是集合各家所厂研发而成,这样一来,在一定程度上完成逐一突破便也有了可能。
说到这,就必须要提到EUV光刻机的三大核心组件:双工件台系统、EUV光源系统、EUV光学镜头
不过功夫不负有心人,我国在光刻机领域终有所进展
此前,关于双工作台组件,清华大学与北京华卓精科合作,已经实现了65nm工艺光刻机需求的双工件台样机。这一突破也表示,我们成功打破了ASML公司在双工件台上的技术垄断,实现了自主研发生产。
另外一个用于EUV光刻机设备的EUV光源,同样也是清华大学率先破局!
据“央视新闻联播”报道,由国家发改委立项支持、中科院高能物理研究院承建,国内首台高能同步辐射光源科研设备于2021年6月28日上午安装。与此同时,负责为这台光源设备提供技术研发与测试支撑能力的先进光源技术研发与测试平台启动试运行
此外,中科科仪旗下的中科科美也传来佳讯,其研制的直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置于2021年6月28日正式投入使用。央视新闻联播对此也做出报道。
正所谓好事成双,关于这两项重大突破,可能不少人还是一头雾水。笔者尽量简洁明了地概述一下。
其一,中科院的高能光源设备是全球最亮的光源之一,在实现设备安装之后,也让中国在光源技术上有了深厚的积累。对国产光刻机的意义也是十分重大的,如果用在高端光刻机上,解决光源问题,避免国外依赖,那么在国内自主光刻机产业中将取得更大的话语权。并且在此项设备建好并安装完成之后,将成为国内首台高能量辐射光源、全球亮度最高的第四代光源之一,为很多重要的科研领域提供了最基本的技术支撑。
这是中国首次研制出高能量同步辐射光源,也是全球亮度最高的第四代同步辐射光源之一。
而且为了提高光源的精度和质量,中科院还专门配套研究了一个真空镀膜设备,可以将光学镀膜的厚度降低到0.1nm以内,能达到什么程度呢?实现0.1nm(100皮米)以内的真空纳米镀膜,要知道ASML的EUV光刻机都是德国0.蔡司提供的光刻机镜头,而蔡司公司也只有20多个工程师达到该水准。
也就是说,中科院的光学镀膜水平已经达到了世界前列,再加上第四代辐射光源的支持,国内要不了多久就能全面攻克EUV光刻机。
写在最后
伴随国家对半导体行业的重视,国产厂商在半导体领域中实现了许多从无到有的突破。照此趋势下去,相信我们距离实现先进制程芯片自主化生产的目标已经不远了。祝愿国产半导体厂商能够愈发强大,早日解决半导体核心技术卡脖子的问题,在半导体领域中所向披靡。
有志者,事竟成,相信随着中国科学家,科研人员的不断研究,还会取得更多项技术的攻克。
光刻机只是生产芯片的一部分设备,虽然实现了这部分某些技术领域的突破,但要想打通全产业链的自给自足,仍需要努力前行。美国的光源技术,德国的光学系统都处于世界顶尖水准。
但不管有多大的困难,中国都不会放弃自研,国产光刻机一定能迎来最终的崛起。
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