中国把握光刻机核心材料!陈创天的激光技术,让芯片领域领先15年


导语:芯片研究是我国不得不面临的难题 , 自从中美贸易摩擦以来 , 我国的芯片始终属于紧缺状态 , 人们希望看到国产芯片的崛起 , 但对于芯片来说 , 最重要的不是技术 , 而是设备和材料 。
中国把握光刻机核心材料!陈创天的激光技术,让芯片领域领先15年
本文插图
光刻机是芯片生产的核心设备 , 它的地位无可取代 , 但光刻机的工艺难度太高 , 造就了他的稀有属性 , 一般而言 , 只有顶级芯片代工厂才拥有足够的光刻机 。
我国要想解决芯片空缺 , 首先要解决的是光刻机的研发 。 目前 , 我国已经把握了光刻机的核心材料 , 陈创天博士的激光技术 , 让芯片领域领先15年 , 看到这则消息 , 很多人都振奋了 。
这项材料就是KBBF晶体 , 也就是激光晶体 , 它是非线性光学晶体的一种 , 通俗易懂的来说 , 假如有光线摄入到晶体内 , 在晶体的相互作用下会产生不同的光源 。
中国把握光刻机核心材料!陈创天的激光技术,让芯片领域领先15年
本文插图
但KBBF晶体是可以改变光波长的晶体 , 能够使之成为有切割功能的工具 , 说它是光刻机的核心材料也是因为它的特性符合制造光刻机的需求 。
切割是光刻机的核心功能 , 就当下使用的光刻机来说 , 波长可达193纳米 , 但在KBBF晶体的帮助下 , 波长可以缩短至176纳米 , 甚至更短 。
波长意味着光刻机的精度 , 波长越短 , 光刻机精度越高 , 制作的芯片体积越小 , 应用的范围就更加广泛 。
中国把握光刻机核心材料!陈创天的激光技术,让芯片领域领先15年
本文插图
麒麟990芯片 , 作为5G芯片 , 就是采用7纳米和极紫外光刻工艺 , 让晶体管的密度提升了18% , 这里要说一下 , 极紫外光和我们平时见到的光不同 。 普通光一般在400~700纳米之间 , 而极紫外光在200纳米以下 , 要想使波长降至200纳米 , 就要用到KBBF晶体 , 这块小小的晶体可谓是激光设备中的核心零件 。
我国在这块晶体上的研发突破 , 全得益于陈创天博士 , 他毕业于北京大学的物理系 , 在毕业时 , 他怀揣着一颗报国的梦想 , 并立志为科学事业做贡献 。
中国把握光刻机核心材料!陈创天的激光技术,让芯片领域领先15年
本文插图
在此基础上 , 他开始研究结构化学和晶体材料 , 晶体材料是当时的新型学科 , 陈创天博士的选择 , 为这门学科奠定了坚实的基础 , 在研究晶体材料前 , 他先是进行调查 , 后来发现 , 非线性光学晶体的性能是由自身基本结构决定的 , 自己的专业正好就有这方面的优势 , 但这项工作是非常困难的 。
世界有多少种物质组成就有多少种材料 , 这就是陈创天博士面临的最大难题 , 如何在数不尽的材料内 , 找到自己能用的 , 为寻找到合适的材料 , 他日夜坚守于实验室 , 经历无数次的计算和实验 。 终于在2001年研究出了KBBF晶体 , 这种晶体成为了我国独有的晶体 , 它打破了长期以来的技术壁垒 , 凭借着176纳米的波长 , 成为了世界上最先进的激光技术 。