這兩天的美日荷“神秘協議”,鬧得沸沸揚揚的,而這涉及到一家叫阿斯麥ASML的公司,因為他壟斷了全球中高端光刻機市場,而光刻機又是生產芯片的最關鍵設備,因此中國秦剛外長日前同荷蘭副首相兼外交大臣胡克斯特拉通電話,就雙邊關系等問題深入交換了意見,希望不要受美國脅迫,但很不幸荷蘭政府仍然通知ASML擴大禁售協議,禁止向中企出售DUV光刻機,光刻機這扇門終究還是對中國關閉了,同日美國通知相關廠商全面禁售華為產品,未來的路將越來越難走。
廣大網友們憤怒了,罵美國罵日本罵荷蘭,還有一部分人認為沒啥,我們很快能自己研發出來。可靜下來冷靜思考一下,幾十年的技術積累不是一朝一夕的,我們要給我們的科研人員足夠的時間和耐心,不吹捧不盲目自大,相信有朝一日我們終能突破技術限制,造出我們自己的國產光刻機。
那人們不禁好奇了,為什么作為一家荷蘭的跨國企業為啥最終會向美國“屈服”呢?這不得不說光刻機背后的秘密了,因為核心技術依舊掌握在美國手中,他有一百種辦法對付阿斯麥。
當前主流光刻機分為深紫外光源(DUV)、極紫外光源(EUV),一臺EUV光刻機凈重可達180噸,內部零件高達10萬件之多,但主要核心部件分為兩個部分:對準系統和紫外光源。這核心的核心就掌握在美國佬手里,這是基礎技術的比拼,EUV相比DUV,就是把193nm的短波紫外線替換成了13.5nm的極紫外線,而該光源正是來自于美國的Cymer,13.5nm的極紫外線其實是從193nm的短波紫外線多次反射之后得到的,需要用功率為250的二氧化碳激光去不斷轟擊滴落下來的金屬錫滴液,才能激發出EUV等離子體,獲得波長更短的光。
而EUV的光學元件來自于德國蔡司公司,其中的EUV多層膜反射鏡作為光學系統的重要元件,成為了EUV光源之后又一項關鍵技術,它必須實現EUV波段的高反射率才可以。
ASML的EUV光刻機工作臺采用的是一種高精度的激光干涉儀,以此進行微動臺的位移測量,構建出一個閉環的控制系統,進而實現納米級的超精密同步運動。首先必須保證光刻機的工作精度,芯片制造過程中需要經歷多次曝光,這也就意味著必須要進行多次對準操作。
一次對準可能比較容易,但芯片的制造需要多次曝光多次對準,在曝光完一個區域之后,放置硅晶圓的曝光臺就必須快速進行移動,接著曝光下一個需要曝光的區域,想要在多次快速移動中實現納米級別的對準,難度就相當大了。
總之,光刻機的整個生產制造過程,包涵了數學、電子光學、流體動力學、高分子物理化學、表層物理學與有機化學、儀器儀表、機械設備、自動化、圖像識別等多項行業頂尖技術,有人說甚至比造原子彈還要難。前路漫漫,期待科研部門盡快攻克一個又一個難關,同時也希望國家能重視基礎技術這塊,培養更多的技術人才,雖然成果慢甚至可能失敗,但卻是任何技術的基石,由衷地希望中國未來能領跑全球科技!