在这个智能化如此突出的时代,智能算法几乎参与了我们所有的生活。
不论是上九天揽月还是下五洋捉鳖,如今这些梦想几乎都能实现。
曾经那些充满神话色彩、遥不可及的愿景,今天只需手上拥有智能手机就能满足。
在背后支持着这一切的事实上是芯片技术。
但是这项高端的制造技术一直以来都受到美国的监控与暗箱操作。
也正是由于受到美国的影响,这些精细高端的装备是禁止向中国出口的。
在受到美国不断垄断和打压的高端技术面前,我们中国的芯片技术和光刻机究竟该何去何从?
本期我就和大家聊一聊中国芯片制造技术、光刻技术正在如何突出重围,我国新研发的“冰刻技术”是否能够打破美国的封锁?感兴趣的朋友们欢迎点赞评论转发加关注。
小到日常生活的智能手机,大到登月航天的超级计算机,芯片可以说是无处不在。
然而在芯片制作当中,最为核心的一个环节也就是光刻机的使用。
光刻机被誉为芯片之母,我国产芯片的匮乏一定程度上源于光刻机的无力。
目前全球拥有制造高端芯片能力的光刻机,只存在于荷兰ASML和日本的尼康与佳能。
其中荷兰ASML占据全球份额的87.4%。
既然这些核心的装备和技术是用钱买不过来的,那么只能靠着我们中国人自己的智慧和双手去创造。
自从美国对咱们“卡脖子”以来,“中国芯片”和“光刻”频频登上热搜。
芯片领域暴露的短板无疑成为我们所有中国人的痛处。
几乎代表着工业制造最高科技的光刻机,也由于存在壁垒和垄断,使我国参与制造光刻机受到严重限制,技术发展缓慢。
但这并不能阻断我国要独立自主研发芯片的决心。
要知道现目前参与到芯片制作生产的最常见的光刻机有三种
它们分别是嵌入式光刻机、干刻式光刻机以及当下生产质量最优的EUV光刻机。
然而不论是哪一种光刻机,他们在使用过程中都还离不开一个名叫光刻胶的物质。
缺少了光刻胶的参与,光刻机的运作无非是竹篮打水一场空。
在芯片制作过程中,必须要用光刻胶对芯片进行均匀地印刷、涂抹。
再利用光源对光刻胶按照设计好的电路图进行照射腐蚀。
最终将光刻胶进行刻蚀完成电路图的刻画。
这时候问题就来了。
朋友们,既然光刻胶被腐蚀掉了部分,那另外剩下残留的部分我们该怎么办呢?
如果没有清理干净,这容易导致光刻胶残留在芯片上面。
更加严重的是这直接影响了芯片的良品率。
就在2018年,我国独立自主研发的一项技术,已经对该问题有了突破。
这项技术便是冰刻。
冰刻技术作为一大利器也正助力我国突破光刻机和芯片制造的重围。
坐落于浙江杭州的西湖大学,仇旻教授的光学工程研发团队此刻走在了世界前列。
仇旻教授带领的团队自2012年开始便在此领域深耕细作,持续长达8年的研发已经开发出首台“冰刻”系统,目前已在迎接冰刻系统第三代。
目前该技术已经能够完成几十纳米级的雕刻,随着科研水平的不断提升,同时注重冰刻系统自动化生产水平,十分有望在未来几年内实现一站式全自动化产出。
全自动化产出不仅意味着提高了效率,更能帮助国产冰刻机自主生产制作芯片向前迈步。
而从全球仅有两所冰刻实验室的角度来看,我国摸着石头过河艰难产出的成果,无疑是希望之光。
在光刻机的高墙之外,我们能够轻易发现冰刻机存在的优势。
因为制备的工艺要求不一样,冰刻机只要在零下140摄氏度左右的真空条件里,水蒸气直接凝结成薄冰,自动生成“冰式光刻胶”。
这层“冰胶”轻而易举便代替了传统光刻胶的作用。
如此一来,冰刻机便解决了光刻胶的诸多短板。
水蒸气十分轻盈,还能包裹在任意形状的表面上,不像光刻胶一样拘束。
另外还能省去用化学试剂清洗光刻胶的麻烦步骤,不会因为残留等问题导致良品率低下。
再从整个芯片生产制造过程中来看,冰刻机避免了多次使用化学试剂对光刻胶进行冲洗。
毕竟冰在融化后就不会造成其他污染。
我们不断听到我国冰刻技术上越来越多的喜讯,这意味着我们自主研发生产芯片的水平能得到大大提高。
整个生产率也能得到大幅度提升,进而也避免了我国因光刻胶产率低下而导致芯片增长缓慢的困境。
那么在接下来的研发道路中,我国冰刻机要面临什么呢?
难题将集中在进一步提升生产效率,以及确保雕刻精准度的提升当中。
当这两步科研难题解决之后,冰刻机在商业化的道路上也会走得更加顺畅。
这注定是一条孤独的道路,冰刻机前路究竟如何呢?答案肯定是要依靠科研人员不懈努力。
一直以来我国便有着不断创新的传统,深知任重而道远。
冰刻机的研发承载了无数压力与希望。
压力源自于芯片生产受限,自身半导体产业发展不足,而国外势力又虎视眈眈、落井下石。
希望来自于我们不屈不挠,艰苦创新,通过智慧和双手,在面对美国等霸权势力的垄断和压迫,研发出属于自己的纳米级半导体工业制造工艺。
诸如美国此类险恶用心的势力,永远无法阻挡我国芯片研发制造的进程,光刻技术的垄断局面也终将被我们打破。
冰刻技术正是这样的曙光,解决了光刻无法解决的难题,更是为我国半导体科研领域开辟了新天地。
勇于挑战、不断创新,是我国在科技领域开天辟地必胜的信念。
全球瞩目的中国智慧终将引领世界科技。
中国登峰科技之巅也已近在咫尺!
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