光刻机的制造,是集合了很多门类科学顶尖技术的产物,包括光学、精密仪器、数学、机械自动化、流体力学等等。
1、技术难点一:光源。
如果把光想象成一把刻刀,那它的光波长越短,这把刀就会越锋利。7纳米的芯片意味着,在每个元器件之间,只允许有几纳米的间距,相当于头发丝的万分之一粗细。
要制造这样的光源,必须使用一种特殊的极紫外光。这种光源,很难制造。直到2015年的时候,ASML才研制出一台极紫外光刻机。
目前为止,也只有阿斯麦一家公司,能够生产极紫外光刻机。
2、技术难点二:光学镜头。
主要作用是调整光路和聚焦的。其中,高精密的光学镜头是光刻机的关键核心部件之一。
3、技术难点三:是曝光台的对准技术。
芯片的曝光不能像照相那样,一次就能完成,必须要换不同的掩膜,多次进行曝光才行。而掩膜和硅晶圆之间的每次对准,都必须控制在纳米级别才行。
当曝光完一个区域后,放置硅晶圆的曝光台,必须马上快速移动,因为要接着曝光下一个区域。
而要在快速移动中,实现纳米级的对准,其难度是相当大的。
4、实际上,除了光源、镜头和曝光台对准这三个关键技术之外,还有很多的保障性技术难题。
比如说,超洁净的厂房、防止抖动的装置等等。
光刻机是“半导体工业皇冠上的明珠”,想要制造这样一台先进的光刻机,其实就是在挑战整个人类工业技术的极限。而且实际情况要复杂的多。
我国的光刻机处于世界的先进水平,但没有达到顶尖水平:
我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机,可以满足日常的射频芯片,蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片,已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家,进入光刻机的顶尖水平,还需要数10年的时间研究和发展,这就好像在一根头发丝上的1/10000处,雕刻一栋楼房的难度是差不多的。
光刻机在我国之所以如此重要,是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持,例如手机芯片,一些重工业行业,机器的芯片,还有很多高新科技产业的核心技术,都需要用光刻机来研发芯片,没有了光刻机,我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态,因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口,只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。
只要光刻机达到顶尖水平,我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究,在我国除了自身的发展以外,大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程,当光刻机的技术达到了顶尖水平以后,我国将不会再依赖外国的汽车芯片,拥有自主研发的中国芯片,安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性,另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。
总而言之,光刻机的技术非常重要,但难度也非常大,有专家预计在未来的十年到20年中,我国的光刻机技术可能会得到质的突破。
选B
A:C60是单分子物质,而这个碳膜片的结构类似于一层石墨.不是单分子的.
B:碳膜片只含有碳元素所以是单质
C:有机高分子材料是指含碳氢或碳氢氧的有机化合物的聚合物材料.
D:完全燃烧的产物是二氧化碳
光刻机市场被荷兰ASML、日本尼康和佳能、中国上海微电子设备集团四家垄断。 其中,再分为三个阶段,荷兰的ASML垄断了高端光刻机市场的份额,日本的尼康和佳能位居中端,但同时也在与中端市场竞争,而上海的微电子则是低端光刻机市场其中ASML采用13.5nm的光源,可以实现7nm的工艺,未来可以实现更小的nm工艺,上海微电子目前只能实现90nm的工艺,差距不大,光刻技术克服后,实现光刻机批量生产还有一段时间,特别是需要数万个零件达到高精度的高端光刻机,其中关键的高精度零件,如透镜、光源、轴承等。
目前国内产业链还达不到,必须突破共同难关才能取得,这需要相当长的时间正如中国科学院微电子所院士所说,在光刻机方面国内与国外先进相比相差15-20年的距离。 即使是国内最先进的上海微电子,也还有相当长的路要走。 荷兰的ASML在该公司最先进的光刻机中采用了EUV光源,实现了7nm芯片的制造。 该公司每年只能生产20台以上的光刻机,价格高达数亿美元。 就算有钱也不一定能买到。
光刻机是由数万个精密部件、数百个驱动器传感器、千万行代码构成的超复杂的思维系统,内部运动精度误差不到一根头发的千分之一。 以光刻机为代表的产品主要应用于四个领域:芯片制造、芯片先进封装、LED制造、新一代显示器制造。 即使是同一个光刻机,前台产业化应用难度也非常大,但由于后置先进封装在光刻机上的应用已经广泛,可以率先进入,SMEE抓住这个契机,开发了适合先进封装行业的光刻机。
发动机更不好做,光刻机只要研究出来就好了。不需要大量试验数据,而发动机难的不是发动机设计的样子,而是材质的好坏和加工工艺,这都需要大量的时间和和数据参数来看其稳定性。这个又测试不出来要化大量时间总结。就是同一材质稍微工艺不一样就影响其性能。所以像一次性火箭发动机很容易制造出来而汽车发动机研发缺很难,因为一个好的发动机寿命都是几十年不坏,你一个人没有几十年等,别人国外的发动机都是化费几百年时间一代代改进才有今天的,我们要搞好发动机缺少的也是时间,所有发动机比光刻机更难。
光刻机是制造集成电路中非常重要的设备,特别是现在市面上大部分的芯片都是属于电子芯片,当电子芯片的工艺小于一定的尺寸的时候,就必须依靠光刻机在制作芯片,也就是说如果没有光刻机就没有办法制造出顶级的芯片,比如市面上7nm芯片、5nm芯片等都不可能造出。而芯片在生活中是非常重要的,比如电脑、手机等电子产品都少不了。
光刻机的制造难度
光刻机制造难度之大可以用荷兰ASML公司的一句话来表示,对方表示就算把光刻机的图纸拿出来,我们也制造不出光刻机。且不说对方是不是小看了中国制造,从侧面也反映出了光刻机的制作难度之大。因为现在还没有一个国家可以独立的制造出顶级的光刻机,就算是现在行业领先的ASML公司制造出来的光刻机,也是集合了十几个国家的顶尖技术。
一台小小的光刻机上面就有十几万的小零件,而且为了让光刻机可以领先,所有的零部件都是采用了全世界最领先的技术,所以说光刻机从插头、配件等都是选用了其他国家的顶尖技术,这相当于全世界的技术融合在一起才可以制造出顶级的光刻机,而且ASML公司背后有台积电、三星以及英特尔这样顶尖的企业投资支持,也是花了几十年的时间才有今天的成绩。
ASML光刻机
荷兰的ASML光刻机基本上都是供不应求,中国也一直想要购买,但是现在还没有收到货。ASML的光刻机基本上都是内部消化了,毕竟台积电、三星以及英特尔本来就是芯片大户,台积电能够在芯片代工领域有今天的成绩,跟手上有这么多的光刻机也有很大的关系。
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