如果要挑选国内最迫切的科技产品,恐怕非口罩对准器莫属。掩模对准器作为芯片制造过程中技术难度最大、成本最高、最难仿制的关键设备,成为“压制”中国科技进步的最大障碍。
ASML是世界上唯一的EUV口罩供应商,也是荷兰的一家科技公司,其首席执行官曾调侃道:即使把图纸给你们,中国也造不出EUV光刻机!.
这句话虽然刺耳,但不是空话。
全球没有一个国家可以独立造出EUV光刻机
事实上,在当今世界,没有一个国家能够独立制造EUV口罩对准器,荷兰没有,法国没有,德国没有,美国也没有。
因为一个EUV掩模对准器几乎涵盖了人类在光学、机械、精密仪器、机械、自动化、聚合物化学和图像识别领域的顶尖技术,比如镜头,全世界只有德国的光学镜头巨头蔡司可以制造,这背后是蔡司超过170年的技术积累,这些除了花时间攻克以外,花钱是买不来的。.
据统计,一个EUV掩模对准器至少包含10万个零件。除了那些常规部件,如果中国想自己制造EUV口罩对准器,至少要突破光源、,光学投影物镜、激光,矫正器,、,掩模版、曝光台,等核心部件。同时,我们必须掌握像清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀!这样的芯片制造全过程的流程
历史上,从来没有哪个国家独立做到这一点。
00-1010,但即便如此,我国的科研工作者依然咬紧牙关,取得了一个又一个的突破,因为我国的科研工作者信奉一句话:别人没做过的事,不代表做不到,别人做不到,我们不一定做不到。.
近日,中国新闻网报道了一则重大新闻,长春光机所成功突破了掩模对准器核心部件“光学投影物镜”的关键制造技术,实现了我国超精密光学技术的跨越式发展。
恭喜长春光机所!
极紫外投影物镜是制造EUV掩模对准器的四大核心模块之一,一直被德国垄断。一旦目标被突破,最难的部分只有光源。
不要低估这个光学物镜,它是极紫外光刻的核心部件。没有它,口罩对准器就相当于没有眼睛,更不用说做芯片了。这一突破的背后,是长春光机所几十年的不懈奋斗。
从外面看,极紫外光刻物镜由6个锅盖大小的非球面反射镜组成,对表面精度、镀膜和支撑要求极高。
img.com/large/pgc-image/208fe122fa6e44308552cd9c457d0d6a" alt="中国芯再加速!国产光刻机核心部件迎来突破,距离胜利又近了一步">
到底有多苛刻?我们举几个例子。
- 首先,反射镜的面形要求表面的起伏程度要远小于达深亚一个纳米级,相当于要在吉林省这么大的面积上将高低起伏不能超过控制到0.5mm量级,够狠!
- 此外,还要在如此平整的表面上镀上数十层甚至上百层超薄的薄膜,镀膜后的要求引入的面形误差为深亚同样要优于1纳米量级,相当在于烙一张吉林省这么大的面积上均匀的摊上一张千层饼,饼的厚度偏差还要小于0.5mm。
- 各个镜子间的倾斜调整控制则要到亚纳弧度级,相当于控制一束指向380000000米外月球上的一束光,将光束在月球上精确定位到10厘米范围内,简直变态。
所以,光刻投影物镜的设计制造代表着装备制造中精密光学和精密机械的最高水平,是目前人类所能研制的最为精密、最为复杂的光学系统。
多个关键芯片制造设备获得突破
我们知道,从难度讲,芯片制造>芯片设计>芯片封装测试,而芯片制造最核心的几类设备分别是光刻机、蚀刻机、离子注入机、薄膜沉积设备,这其中,除了EUV光刻机的核心部件有所突破以外,其他几个设备的国产化也都有了长足进步。
就拿蚀刻机来说,自从2004年回国创业,尹志尧博士就开始了国产蚀刻机的研制,经历了16年的研发、测试、失败、改进、再测试的反反复复,终于在2020年完成了国产蚀刻机的0的突破,而且一举完成了5nm蚀刻机的量产!
大家可以去查公开资料,在如今台积电的5nm芯片生产线上,就有尹志尧博士研发的5nm蚀刻机。
同样的,国产离子注入机也在今年3月份完成了突破,中国电科已经完成了百万伏高能离子注入机的全谱系产品国产化,可以为全球芯片制造企业提供最完整的离子注入机一站式解决方案。
这一个又一个的突破,其实给我们所有人提了一个醒,那些看似不可能的事情,其实也只是暂时不可能而已,无论是光刻机还是5nm的芯片制造,都是已经被人类突破过的技术,如今我们只不过是要自己再把路走一遍而已。
用伟人的一句话结尾吧:牢骚太盛防肠断,风物长宜放眼量!
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