文✎狐说武器
编辑✎狐说武器
自新中国建立到现在,我国的科技水平在无数科学家的努力下,已经达到了世界一流水准。
如今我国在很多科研领域都取得了巨大的成就,如核武器的研究,如航母等军舰的研究都达到了世界一流的水准,在全球都享有不小的名声。
可尽管我国科技已经取得了很大进步,但有一件工业产品,我们还是难以自主生产,这件工业产品就是EUV光刻机。
其实在整个全球,也只有两个国家能生产EUV光刻机,连美国也没有掌握该技术。
这不得不让人好奇,EUV光刻机究竟有多难以制造呢?和原子弹相比又如何呢?
能制造这款光刻机的两个国家又是哪两个国家呢?
走进光刻机在介绍EUV光刻机的制造难度之前,我们先来对光刻机有一个简单的了解。
所谓的光刻机,又名“曝光系统、掩模对准曝光机、光刻系统”等,是在现有科技下,制造大规模集成电路、光电、微机电等产品的关键设备。
简单来说,光刻机就是制造芯片的关键设备,有了光刻机,国家就能制造先进的芯片
而芯片在现有科技体系的重要性,各位都不陌生。
因此,高端的光刻机也被称为“工业之花”、“工业上最璀璨的明珠”。
不过因工作、制作原理不同,光刻机的种类也有区别,大致分为两种;
一种为“扫描投影光刻机”,一种为“步进投影光刻机”,特别提醒,二者没有高低之分。
除了种类的区分外,光刻机也有高端和低端的区别,比如我国难以制造的“EUV光刻机”,就是现在最出名的高端光刻机,又名“极紫外线光刻机”。
据了解,现在的EUV光刻机可以生产的芯片晶圆已经达到5纳米及以下,换而言之就是EUV光刻机可以生产5纳米的芯片,是现在全球唯一能生产5纳米的光刻机。
这也是为什么EUV光刻机能取代DUV光刻机成为全球主流光刻机的一大原因。
毕竟一些产品的发展需要微型芯片,而微型芯片又只有EUV光刻机能生产,EUV光刻机取代DUV光刻机自然是顺理成章之事。
不过,这里要特别说明一点,EUV光刻机虽然取代了DUV光刻机成为主流光刻机,但不代表DUV光刻机就是落后无用的,它的作用依旧不小。
原因在于现在大部分科技产品其实并不需要太小的芯片,如军工产品,所使用的芯片就是比较大的。
比如美国现在的战斗机一般使用的就是90纳米大小的芯片,我国的战斗机则是90纳米和45纳米的混用,都不会刻意的去追求芯片的小。
可见,EUV光刻机虽然取代了DUV光刻机,成为了全球光刻机的主流,但DUV光刻机还是有不少市场的。
而且,EUV光刻机虽然能生产5纳米以下的芯片,但是它的生产成本实在是太高。
每一台EUV光刻机都需要上亿美元的价格,加上生产芯片的成本,让很多国家都难以承受。
EUV光刻机的价格,也注定了EUV光刻机虽然是光刻机主流,但很难普及到整个市场,短期内便宜一些的DUV光刻机依旧有很大的市场空间。
更何况,EUV光刻机现在只有两个国家能够生产,一个是荷兰,一个是日本。
不仅形成了垄断局面,也制约EUV光刻机的生产规模,很难像DUV光刻机一样,遍布全球。
不过,EUV光刻机虽然不像以前的DUV光刻机一样,遍布全球,可其制造难度却是公认的最高,让不少想仿制的国家都没有成功。
那么,EUV光刻机的制造究竟有多难呢?
和原子弹相比又如何呢?
EUV光刻机的难点其实直接比较光刻机和原子弹谁难谁容易,是一件比较无聊的事情,因为二者的技术难点完全不同。
比如原子弹,原子弹的难点在于“铀元素”的提取和原子弹原理的认识,只要搞清楚原子弹的制作原理,又有技术能提取到足够的铀元素的话。
那么原子弹的制造难题就解决了大半,如今只要是一个工业合格,又有原子弹制造技术的国家,都能制造出原子弹,比如朝鲜,就能独自制造原子弹。
可光刻机的制作是不一样,光刻机的制作原理和工作原理并不难,很多国家都很清楚,但因为国家工业发展程度不达标,就制作不出来合格的光刻机来。
简单来说,光刻机考验的是一个国家某一方面的工业制造能力,因为EUV光刻机的制造难点有两点。
第一个难点就是光刻机上的光源问题。
现在主流的光刻机,都是使用紫外线将事先准备好的电路图形精准投射到晶圆上,从而制造出符合芯片需求的图形区域,达到制作芯片的需求。
在这一过程中,紫外线的精度对于芯片大小的制作最为重要。
如以前主流的DUV光刻机,它上面使用的紫外线就是193纳米的短紫外线,因为紫外线精度不够,所以DUV光刻机就不能制作出5纳米以下的芯片。
而现在主流的EUV光刻机则使用的是13.5纳米的极紫外线,比DUV光刻机使用的短紫外线的精度要强上许多,所以EUV光刻机就能制作5纳米的芯片。
它的原理虽然很简单,可如何将紫外线变得更加精准,就是一个天大的难题,考验的就是一个国家的工业制造水平,能不能制作出精准的紫外线发射器。
第二个难点,反射镜的制作。
除了光刻机的光源问题外,光刻机上安装的反射镜也是制作光刻机的一大难题。
因为现在芯片的制作离不开紫外线等激光,那么如何利用这些激光,就成为了一个难点。
而反射镜便是用来反射激光,好达到制作芯片要求的一种设备。
据了解,现在EUV光刻机上使用的多层膜反射镜,现在全球只有德国的一家名为“蔡司”的老牌镜头制造厂家能够制作。
其他任何国家的多层膜反射镜都达不到EUV光刻机的制作要求。
就连荷兰和日本这两个生产EUV光刻机的国家也要从德国进口这种反射镜,不然EUV光刻机就难以生产。
也就是,如果没有合格的反射镜,那么一个国家就算掌握了增加紫外线精度的技术,也难以制造出更加先进的光刻机。
由此可见,光刻机的制造难度。
结语由上面所列举的情况,我们不难看出,光刻机作为工业之花,其制造难度在所有工业产品中都是数一数二的。
与原子弹相比,它的难点不是在理论,而是工业制造水平,工业制造水平达不到一定程度。
那么就算知道了光刻机的制造原理,也制造不出高端的光刻机来。
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