根据此前美国彭博社的专题报道来看 , 美国呼吁荷兰的光刻机生产公司阿斯麦 , 限制对中国出口光刻机这类芯片设备 , 而荷兰外贸和发展合作大臣却给出了反对的法案 , 表示他们将会以“捍卫本国经济利益”为主 。
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不难看出 , 美国似乎一心想从“光刻机”方面限制中国发展 。
那么 , 到底什么是光刻机呢?为什么有人说中国想自己造高端光刻机不现实呢?
光刻机到底是什么?在“江湖”上 , 总有光刻机的传说 , 比如说假如你发明出了光刻机 , 将会受到怎样优待的“臆想” 。可是大家光顾着将这种《开局造出光刻机》的臆想当爽文来看 , 却不知道光刻机到底是什么东西 。
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光刻机其实是集成电路制造中的一个核心设备 , 它涉及的高科技领域很多 , 比如系统集成、精密光学、精密运动、高精度微环境控制等都与其有关 , 技术含量非比寻常 。
或许也正是因为这样 , 光刻机一度被誉为是人类20世纪的发明奇迹之一 , 属于集成电路产业皇冠上的“宝贵明珠” 。
在需要多重高科技技术支撑的情况下 , 光刻机本身的造价也十分高昂 , 比如ASML公司的极紫外光光刻机 , 单价就将近2亿欧元 , 若是以此前欧元和人民币的汇率来算 , 就相当于价值14.9亿人民币 , 一台机器卖出这种高价无疑是相当惊人的 。
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ASML公司的极紫外光光刻机价值2亿欧元
光刻技术起源于印刷技术中的照相制版术 , 所以光刻机就像是一个性能夸张的单反相机 , 将层次光掩膜版上的图形进行缩小 , 缩小的比例高达百万倍 , 然后再将其进行制造 。
它能够将光掩版上设计好的集成电路图形 , 通过光线的曝光印到光感材料上 。
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光刻机的工作原理
说到这儿 , 大家可能已经茅塞顿开 , 合着这玩意儿就起着“转移图形”的作用 。这样的话 , 似乎也没什么了不起 。从理论上来说 , 转移图形并不难 , 难的是芯片变得越来越小 , 其中容纳的晶体管数量越来越多 。
这就意味着 , 光刻机必须要将复杂的集成电路图形 , 精确地转移到小N倍的芯片上 , 一旦出现什么意外 , 芯片就报废了 。并且 , 随着大家对芯片大小和性能要求的不断提高 , “光刻机”就显得更加重要了 。
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随着芯片大小的改变 , 光刻机的作用愈加明显
就这样 , 光刻机的线宽在不断优化升级 , 它的飞速发展创造了诸多的契机 , 让IC制造技术的极限不断被打破 , 摩尔定律也得到了不断的延伸 。
中国科学院微电子研究所的陈宝钦在文章《光刻技术六十年》中表示 , “从1968年半导体IC 由实验室走向工业大生产算起到现在 , 集成度提高了约百亿倍 , 最小特征尺寸图形的加工线条宽度缩小到原来的约 1/10000 。”
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特邀文章《光刻技术六十年》
不过 , 随着世界局势的变化 , 中国和美国的贸易摩擦升级 。在这种情况下 , 我国在传感器、芯片、高端设备方面受到了一定的限制 。比如咱们在上文中提到的 , 美国呼吁荷兰不要向我们出口高端光刻机 。
对此不少人应该都会说 , 别人有都不如自己有 , 所以我们还是得自己造高端光刻机 , 这样就不用担心被人“卡脖子”了 。这个想法确实很不错 , 而且国家的智囊团应该早都这么想过了 , 那么 , 为什么“高端国产光刻机”却迟迟没有动静呢?
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中国何时才能造出高端国产光刻机 , 避免芯片制造陷入困境?
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