热剧天天乐|为啥还搞不定光刻机?原来这个真的很难,我们连原子弹都能造出来
我国在近几年科技高速发展的路上 , 已经拥有了很多世界先进的高科技武器装备 , 早在60年代我们就已经成功研制出了原子弹 , 如今在科技的不断改进下 , 我们在这方面的经验已经相当成熟 。
虽然我们有着很多的高端技术 , 但是有一个东西直到今天我们仍然很难造出来 , 这就是光刻机 。 说到这肯定会有人要说了 , 我们连原子弹都能造出来 , 还弄不出来一个小小的光刻机?首先我们先来分析一下两者的区别在哪里 。
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原子弹的原理是用中子去与铀原子核碰撞产生核裂变 , 进而产生爆炸 。 虽然这种原理看起来很简单 , 但是实际上要把它造出来 , 是有很大困难的 。 一是要有高浓度的核燃料 , 二是要有一些科学技术人才才能完成如此复杂的大工程系统 。 我们当时在造原子弹的时候 , 可以搞到所需的相关材料 , 而且当时还有像钱学森 , 邓稼先等出色的人才 , 攻克各种艰难的技术和条件 , 才有了这些东西 。
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而光刻机就不一样了 , 我们来了解一下光刻机的原理 。 光刻机是一种用来制造芯片的机器 , 其在制造芯片时 , 会先在晶圆的表面覆盖上一层光刻胶 , 再用光线透过掩模板照射硅片的表面 。 此时光感胶受到光线的刺激会发生溶解 , 进而自己形成电路 。 这个原理听上去也不复杂 , 可是为什么就造不出来呢?要知道 , 这种电路板的精度可是纳米级别的 , 大约相当与一根头发丝的5000分之一那样细小 , 而这种光刻机使用的镜头 , 就要求不能有2纳米的误差 , 这样的工艺水平 , 就是现在放到全世界 , 那也是顶级水平的级别了 。
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除了要求极为严格的精度水平 , 还需要顶级的光源 , 其光学系统极为复杂 , 目前世界上最先进的是极紫外光 , 由于技术难度极大 , 我国到现在还没有突破 。 现在也只有美国掌握这种先进的技术 。 即便我们能够研制出光刻机 , 但是能够生产的精度也是相当落后的 , 别人能够生产的光刻机在5纳米级别 , 而我国目前也仅仅只是突破了14纳米的光刻机 , 而且制造出来的芯片性能也很难满足现在芯片的要求 。
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【热剧天天乐|为啥还搞不定光刻机?原来这个真的很难,我们连原子弹都能造出来】在满足有顶级光源的前提下 , 还要有极致的机械精度 。 光刻机里面有着两个同步运动的工作台 , 一个是用来载胶片的 , 另一个是用来载底片的 , 两者需要严格的同步 , 误差得在2纳米以下 , 两个工作台还得要有跟导弹发射一样的加速度 。 而且对外界环境也有着很严格的要求 , 湿度温度和压力的变化都会影响到工作过程的精度 。 温度要控制在千分之五 , 这就得要更精准的温度传感器 。 世界上目前最好的光刻机是SMEE , 它包含13个分系统 , 3万多个机械件还有200多个传感器 , 所有的零部件不能有任何一个出问题 , 否则就会有影响 。
有科学家也曾说过 , 芯片目前代表了人类史上最尖端的科技成果 , 由此可见 , 制造一台光刻机是有多么不容易 。 (皓月)
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