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被卡脖子的光刻机,到底厉害在哪里?被卡脖子的光刻机,到底厉害

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twitter)用光刻机来制造芯片

文/大象PDK

随着TikTok被强行出售,美国也开始对中国的科技企业展开了全方位的封锁,这其中,芯片的设计和生产成为了一个大难题,而光刻机恰恰就是芯片生产中必不可少的设备。

光刻机,其实就是一种将图纸上的芯片电路设计通过类似照片冲印的技术印制到硅片上的机器。简单来说,就是在硅片上覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶,再用紫外光透过掩模照射硅片,被光线照射到的光刻胶会发生化学反应。此后用特定显影液去洗硅片上的光刻胶,就完成了把电路图从掩模转移到硅片上的工作,这是制造芯片中的重要一步。

(图源:YouTube)

这个技术到底有多难呢,对于不先进的光刻机来说,通过大力研发这当然并不难实现,但是对于现在高度集成的芯片来说,5nm甚至5nm以下的芯片制造工艺,就需要更加精细的光刻机了。

(图源:twitter)

用光刻机来制造芯片,这些制造工艺都是纳米级别的,拿世界上最先进的EUV光刻机来说,一台荷兰ASML公司生产的EUV光刻机,其重量高达180吨,内部超过10万个零件,需要40个集装箱运输,不仅如此,EUV光刻机对厂房的地理位置和环境要求也十分严苛,其内部要保证真空,生产环境也要十分干净,单单是安装调试也要超过一年的时间。

(图源:维基百科)

5nm的EUV光刻机工作,就相当于是用只有头发直径一万分之一粗的光线,在芯片上“雕刻”电路,最后将让指甲盖大小的芯片包含上百亿个晶体管,这种技术是十分复杂的。

(图源:YouTube)

目前全球最先进的荷兰ASML公司,其在生产光刻机的过程中也需要用大量美国的技术以及美国的供应商,这也是为何美国可以阻止ASML公司将光刻机卖给中国的原因,同样,这也是美国可以阻止全球各大芯片代工厂给中国企业生产芯片的原因,因为这些企业所使用的,大部分都是ASML的机器。

光刻机的自主研发还有很长的路要走,这不仅需要科技攻关,还需要上下游产业链的配合,才能真正成功。

— 本文到此为止 —

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发布日期:2020-09-18 22:06:02

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