在数字信息时代,我们离不开各种电子产品,它们充斥在生活中的每一寸空间。
这些电子产品来源于科技的不断创新,而科技的核心离不开半导体芯片的发明。
一、纳米极紫外光源一九九七年,美国IBM公司率先研发出了芯片铜制技术,改变了芯片市场的局势。
它的运行速度更快、体积更小、价格更划算,全球各个晶元厂都从IBM这获得半导体技术授权,我国也只能完全依赖技术进口。
但是单靠这样花钱购买其他公司的新技术,并不能及时地获取最好的技术资源,反而受制于此。
这样就很难有行业的重大创新和技术领先的机会,这对于任何一个心怀壮志的企业来说都是如鲠在喉。
荷兰阿斯麦ASML公司曾大放厥词:“即便把制造EUV光刻机的图纸交给中国,以中国人的技术也无法生产出光刻机”。
制造芯片的设备有很多,但是其中最最重要的设备还是光刻机,所有的设备都是围绕着光刻机来运作。
哈工大突破纳米极紫外光源,这只是第一步,如何持续稳定地产生极紫外光源是需要进一步克服的问题。
首先要在软件上设计出含有上亿根晶体管的芯片电路图,将石英和煤炭按照严格比例放入锅炉里,加热到两千摄氏度进行纯度提炼,这样便可以得到圆柱状的单晶硅,纯度无限接近百分百。
接着在打磨好的硅晶圆上,涂上一层光刻胶,然后就是要把设计好的电路图刻在上面,到了这一步就需要用到光刻机了。
光刻机的紫外线会将电路图照射到硅晶元的光刻胶上,光刻胶经过反应后被溶解,利用清洗系统清洗,留下的图案便是芯片的电路图了。
而最顶级的就是EUV光刻机,离不开最先进的EUV光源系统,13.5nm光源波长需要通过人工创造过来,还要确保稳定运行,难度很高。
哈工大的科研人员们讨论过有很多种技术方案,最终选择DPP(放电等离子体)路线创造出这样的光源。
DPP通过高压电极电离靶材,从而产生等离子体释放光谱,不需要生成激光,使用的能量更少,节省了成本和设备。
人类制造的最精密复杂的机器之一,就包括EVU光刻机,甚至有人说制造芯片比造导弹还难。
当初阿斯麦公司制造出EUV极紫外光刻机,在有美国的人才和财力的支持下,也花费了十几年的时间。
阿斯麦公司的EUV极紫外光刻机,走的是LPP(激光等离子体)途径来实现光刻。
虽然美国限制了阿斯麦公司EUV光刻机对我国的技术输入,但是哈工大绕过了阿斯麦的LPP路径,自主研发出另一条路来。
二、哈工大突破纳米极紫外光源可是谁也没想到,如今哈尔滨工业大学成功突破了EUV光刻机中关键技术——极紫外光源的壁垒,成功研发出了13.5纳米极紫外光源技术。
科研人员在长春实验室成功搭建出了一套完整的光源设备,迅速打脸阿斯麦此前放出的诳语。
要知道,极紫外光源技术一直以来被国外垄断,我们需要这项技术的话,只能花钱获得授权。
如今哈工大的这一重大突破,不光打破了这一垄断局面,也为我国自主研发高端芯片提供了强有力的支柱。
另外,华为公司正是依赖这项新技术,向国外针对我国实施的半导体封锁计划,发起了猛烈的冲击。
这一切都在说明,在自主研发半导体核心技术的道路上,我们从未放弃。
目前最先进的光刻机是荷兰阿斯麦的EUV光刻机,其采用的是目前最先进的极紫外光束技术,而哈工大突破的光源壁垒使用的DPP-EUV光源。
在EUV行业里,一共有11.3nm和13.5nm这两种波长,而13.5nm最接近理论极限值,所以这个波长成为了国际通用EUV光刻波长。
哈工大正是通过DPP技术,让13.5nm波长稳定发挥,EUV光刻机才能真正为我国科技所用。
科技创新才是推动科学技术高质量发展的动力,科学领域没有捷径可走,所有的成功都是建立在脚踏实地的钻研。
哈工大突破EUV光源,并不是巧合,他们在光刻机领域,尤其是光源领域,已经研究了十五年。
此次哈工大成功研发电能转化等离子体线路技术,成功实现DPP-EUV光源,让我们距离EUV光刻机又近了一步。
当然,要想实现EUV光刻机的自主生产,我们还有很长的路要走,短时间内想要实现完全自主化生产几乎不可能。
EUV光源虽然是核心部件,但是光刻机要真正被生产出来,过程还是很复杂的。
不同于传统的生产设备,光刻机的制程十分繁琐,例如阿斯麦虽然可以生产EUV光刻机,但其百分之九十的零件都是来自其它国家。
在突破极紫外光源后,想要生产出我国国产EUV光刻机,还需要大量的高科技材料和设备加持。
相信我国的科研人员会不断地创造出新的奇迹,研发出更多乃至全球领先的科研技术。
近些年来,我国在航天航空、纳米材料等的关键技术上取得不错成绩,虽然在半导体技术上还有很多问题需要解决,但是我们从未停止过。
自从二零一九年美国制裁华为公司后,华为就一直致力自主研发芯片,推出的麒麟芯片系列受到不少用户的称赞。
如今哈工大攻破纳米极紫外光源技术,一旦量产,华为就可以依靠这项技术,研制出更小纳米的芯片。
这项新技术打破了美国对华为的技术封锁,让其制裁行为落空,更是彰显了我国自主创新的新实力!
从这个角度来说的话,打败阿斯麦的不是华为,而是哈工大!
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参考:
《芯片浪潮:纳米工艺背后的全球竞争》——余盛
用户10xxx30
清北出来走两步!
群魔乱舞
不吹牛逼能死不?
用户17xxx15 回复 01-25 17:04
就吹了,看你死不死
群魔乱舞 回复 用户17xxx15 01-25 19:18
你不是给吹死了?诈尸啦?
丫C黄山
让荷兰的光刻机公司喝西北风去吧
一蓑烟雨任平生
光刻机的制造需要一个完整的工业体系,光学,电子,机械,还有化工,最终的整合也是一个大工程。
用户51xxx97
又攻破一个遥遥领先
哄哄
哈工大的产品,根本达不到光刻机所需的功率,无良自媒体牛皮就瞎吹上了。
霜X寒
华为2019年才被制裁,2015年长光所就把这玩意儿用在了吉林一号遥感卫星上,是现在才攻破,还是你现在才睡醒?
晨风
向广大的科研人员致敬点赞,是你们的努力付出让我们的腰杆子一点点的硬气了![点赞][点赞][点赞]