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我国有钱也买不到,荷兰光刻机究竟有多强,为

今年5月15日,美国再次对华为加大了制裁的力度,全球所有使用美国技术的芯片制造企业若要为华为代工,那么都需要获得美国的许可,这一举措将会使华为芯片的代工厂,台积电很可能不能再为华为生产芯片。

虽然美国给了120天的缓冲期,但在这120天的时间内,华为能积攒多少库存呢,总有用完的时候。若是我们能有自己的芯片加工厂,那也不会沦落至此,也将不再受制于人,但问题是虽然我们历经千辛万苦,终于自主研发出我们自己的麒麟芯片,可若是没有高端的光刻机,这一切都是徒劳,那么这个光刻机到底是什么,为何芯片制造非要依赖于光刻机呢?

国内最厉害的芯片制造公司当属中芯国际,但若是和世界高端的芯片制造公司相比,还是有很大的差距,这个不得不承认。现在我们最多也就可以量产14纳米的芯片,无法满足华为7纳米制程的高端芯片需求。

芯片制程,它说的就是芯片晶体管栅极宽度的大小,也就是电路与电路的间隙,数字越小说明越能容下更多的晶体管,那么在相同的面积下,也就可以设计更加复杂,性能更加优越的芯片!而同时又由于摩尔定律的限制,在集成电路上,可容纳元器件的数量,每隔18至24个月就会增加一倍,这就意味着芯片的工艺,是不断的往高密度方向发展。而在不改变面积的前提下,也就只能缩小间隙的大小来容纳更多的晶体管,所以芯片的制程工艺,也是从以前的微米时代,发展到了如今的纳米时代,现在更是出现了最新的7纳米芯片,甚至正在研发中的5纳米芯片。

而在芯片更新换代的过程中,光刻机无疑是最大的壁垒,因为间隙的不断缩小,这就不得不提高光刻机的精度,作为芯片雕刻电路图案的核心设备,光刻规的精度,决定了芯片制程的精度。

光刻机的运作原理是,先把设计好的芯片图案印在掩膜上,再用激光穿过掩膜和物镜,将芯片的图案曝光在光刻胶涂层上,就像照相机底片曝光那样,涂层被激光照到之处就会溶解,没有被照到,则保持不变,也就是这样,掩膜上的图案就被雕刻到了芯片的光刻胶上,这就是光刻机,也就是以光为刀,而随着雕刻尺寸的不断缩小,所以这个刀就要相应的缩小,以达到精度的要求。

那这个刀要怎么才能缩小呢?一个是改变物镜一个就是改变光源 ,从上面的运作原理我们可以看出,物镜是将掩膜上的图案成比例的缩小,再映射到光刻胶上,所以改变物镜是一个方法;

但由于现在光刻尺寸越来越极小化,物镜的提升已经不能有效地改变现在光刻的精度,所以现在提升光刻精度的方法是从改变光源来提升,改变光源也就是降低光的波长,从电磁波的波长来看,能满足现在需求的光源,也就是紫外线以外波长的光,像365nm的近紫外(NUV)光,192nm的深紫外(DUV)光,以及13nm左右的极紫外(EUV)光,而波长越短,就说明光刻的精度也就越高。

所以现在也只有极紫外EUV光刻机,可以生产7nm乃至5nm的芯片,但是现在全球也只有荷兰的ASML公司可以生产高端的EUV光刻机,我国目前是没有实力, 制造出如此高端的光刻机,造不出也买不到,因为ASML公司受制于美国,所以我国至今也无法购得一EUV光刻机,也就造成了如今的尴尬局面,有钱也买不到。

不过有时想想,我们一直都是在逆境中强大起来的,中国的发展一直不都是在西方的封锁中成长起来的吗,我国的科技发展从来都不是一帆风顺的,每次科技的前进都是再一次打破欧美的垄断,中国芯片唯一的出路只能靠我们自己,也就像华为说的那样:没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难,永不言弃,这就是我们的精神。

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