真的造出来了!中国光刻机历史性突破荷兰ASML担心的事情出现了
时间: 2025-05-20 20:03:32 | 作者: 新闻中心
3月25日,国际光电工程学会(SPIE)的网站传出一则消息,刹那间在科技界激起了巨大的波澜。
中国科学院成功研制出全固态深紫外(DUV)激光,其光源波长设定为193纳米。这对于整个行业而言,堪称一次技术变革,在未来也许会使光刻机的形态发生改变。
在过去的数年之中,西方诸国针对中国实行高端型号光刻机的禁售举措,于技术方面做严密的封锁,那么中国究竟是如何达成目标的呢?
我们都清楚,光刻机属于制造芯片的关键设备,要是缺少它的话,芯片生产线就如同一堆毫无用处的废铁。
简单来说,DUV激光是一种用于给芯片绘图的设备,光源的波长越短,能够绘制出的线条就越精细,芯片的性能自然就越出色。
193纳米是一个极为关键的数字,DUV光刻机的主流工艺都依靠它得以支撑,其能够达成7纳米甚至3纳米这样的级别。
中科院此次取得的突破,完全摆脱了传统的方式,没有采用荷兰ASML的氟化氙准分子激光技术,而是凭借谐波转换与光学参数放大,另辟蹊径搞出了一套全新的方案。
这个光源的体积较为小巧,与传统光源相比,其能耗降低了70%,并且不会释放有毒气体,既环保又高效,光是听着就很吸引人。
再来关注一下哈尔滨工业大学(哈工大)在极紫外光刻(EUV)方面的发展状况,其针对的是13.5纳米波长,这一成果面向的是更为高端的工艺,相较于深紫外光刻(DUV)又有了进一步的发展。
尽管当前仍然处于实验室阶段,不过要是和中科院的DUV光源相结合的话,就会让人觉得中国的光刻机技术仿佛是依靠两条腿前行,一步一步地向上攀升。
从理论上来说,要是DUV光源能够应用于生产线纳米工艺就不再仅仅是空想了,而且在未来一旦EUV发展成熟,那可是朝着2纳米甚至1纳米迈进的趋势。
当然,技术这玩意儿,说得再神秘也得贴合实际,外行人比较感兴趣的一个方面是,中科院的这套光源厉害在何处。
简单来讲,它宛如一个更为省油且更为小巧的发动机,将其装配到光刻机之中,就能够使整台机器运转得更为顺畅。
至于是不是真的能够派上用场,这还要取决于后续的光学系统、镜头等部件能否与研发进程相匹配。
光刻机始终是限制发展的关键难题,ASML掌控着高端市场拒不松口,美国只要一行动就能把中国拒之门外。
这就使得中芯国际、华为之类的企业,想要制造出优质芯片,却在光刻机这一环节受到严重制约。
现如今中科院有如此大的动作,人们很难不去畅想未来。假使能够顺利实现量产,那中国自主生产高端芯片就有希望了。
说不定到当时,华为的麒麟芯片就又能重振旗鼓了呢,中芯国际也能够理直气壮,不必再仰人鼻息去购买二手货了。
在全球范围内看,这件事产生的影响是极为重大的。ASML如今在光刻机领域占据着霸主地位,DUV和EUV技术被其牢牢掌握,就如同拥有了一台印钞机一般。
若中国将这一技术攻克,那便相当于在供应链中涉足,芯片价格战恐怕会随之爆发,欧美那些依赖技术封锁来维持生计的日子就会变得艰难起来,这也正是荷兰ASML最为担忧的情形。
分析人士已经着手计算相关情况了,他们表示,一旦中国实现自给自足,全球的半导体市场必然要重新进行格局调整,这可不是在故意夸大其词,要知道在芯片这样的领域,能制造的一方就拥有话语权。
往大的方面考虑,这种技术并非只能应用于芯片厂,医疗设施、航空器材等领域或许也能够受益。
像激光手术,其精度或许会更高一些,卫星上的光学部件也能够制作得更为轻巧,技术最迷人之处就在于你永远没办法预测它能够发展到何种程度。
接下来,我们要做的事情是把光学系统校准得更加精确,稳定制造流程,力求早日掌握高端工艺制程。
从长远的角度来看,中国说不定能够直接跻身于光刻机技术的第一阵营。ASML耗费了30多年的时间才达到如今的地位,要是中国可以在一定程度上完成后来者居上,那可真算是打了一场漂亮的翻身仗。
然而,我们一定要正视当下存在的差距。从实验室到工厂,其间存在着好几道阻碍,专利壁垒更是一道难以逾越的巨大障碍,ASML的2万多项专利可不是徒有其名的,中国必须开辟出一条属于自身个人的道路。
回首往昔,中国于光刻机领域一路走来,其间的艰辛困苦程度,简直足以著成一部饱含血泪的历史。
在20世纪90年代的时候,芯片于中国而言就像是遥不可及的传说。别说是制造光刻机了,就连低端芯片都要依赖进口,所有的生产线都是国外的产品。
在那个时期,国内连一家拿得出手的半导体工厂都难以组建起来,技术方面存在的差距大到令人感到绝望。进入2010年之后,情况变得更艰难了。
美国主导构建了“瓦森纳协定”,高端光刻机由此沦为禁运物品,即便ASML(阿斯麦)的设备再先进,中国也无法获取用于研究。
2019年的时候,中兴和华为相继遭受制裁,芯片供应被切断的那种感受,只有亲身经历过的才知晓,而光刻机成了一道难以跨越的障碍。在那几年间,网络上到处都是怨言,都在讲中国的科技被限制得太过严重,也不知道何时才能够自主制造出一台光刻机来。
实际上,中国一直都没闲着。早年间,上海微电子经过不懈努力,成功研制出了一台90纳米的光刻机。
2002年,当这台机器问世时,国内科技界一片哗然,都认为终于有了一个开端。
尽管与ASML的顶级产品相比仍有很大差距,但好歹有了希望。之后,中科院、清华大学等机构也参与进来,专心钻研光源、光学系统等核心部件。
成果已经取得了不少,然而距离量产总是差了那么一点儿。实验室里有众多亮眼的论文产出,可是工厂却一直无法开工。
2020年之后出现了转折点,彼时国家下定决心,将芯片产业列为重中之重,资金、人才、政策都向该产业倾斜。
产学研携手合作,逐渐有了进展,2025年DUV和EUV取得的突破,可谓是熬过了先前的艰难时期。
从90纳米制程一直发展到3纳米制程,从完全依赖进口到自主研发光源,这一历程耗费了30多年的时间,每一个阶段都如同在泥沼中艰难前行。
科研工作者们想必常常熬夜加班吧。在实验室里,灯光亮如白昼,仪器发出嗡嗡的声音。他们眼睛紧盯着数据,手中握着已经变凉的饭盒,可心中却满是希望。
这并非是在和谁置气,而是期望证明中国一样能做到。不管技术封锁多么严酷,都无法阻拦这股不甘示弱的劲头。
如今回首往昔,这一路走来实在是万分艰辛,每一回的突破,都仿若于绝境之中强行开辟出一条生路。
中科院的这套DUV光源绝不是偶然得来的,而是众多人咬牙坚持才取得的成果,并且这并非终点,仅仅是一个新的开端。
前方的道路还很漫长,不过就当下而言,中国已然登上了擂台,距离与世界一流强者一较高下的日子已经不远了。
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