4億美元一臺(tái)!全球最先進(jìn)的光刻機(jī),終于揭開了神秘面紗!
2025年5月27日,央視首次曝光了一個(gè)重達(dá)180噸的龐然大物:High-NA EUV極紫外光刻機(jī)。
這是全球最先進(jìn)的光刻機(jī),需要將其拆解成250多個(gè)集裝箱、動(dòng)用7架波音747才能完成運(yùn)輸。
這臺(tái)光刻機(jī)吸引了全球的目光,各國(guó)都爭(zhēng)先恐后預(yù)定,但也只有3家頂尖的芯片制造商拿到了首例。
那么,央視選擇在這個(gè)時(shí)間報(bào)道它,究竟有什么深意?這臺(tái)巨型光刻機(jī),又有什么過(guò)人之處呢?
全球最先進(jìn)的光刻機(jī)
如今,全球科技競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),早就不是比誰(shuí)設(shè)備像素高,誰(shuí)速度運(yùn)行快,而是轉(zhuǎn)移到了芯片制造領(lǐng)域。
而芯片領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力,就是光刻機(jī)。
特別是極紫外(EUV)光刻機(jī),堪稱芯片制造的 “心臟”。誰(shuí)掌握了它,誰(shuí)就握住了高端芯片生產(chǎn)的命脈。
那么,此次曝光的號(hào)稱全球最高端的:High-NA EUV極紫外光刻機(jī),究竟有多厲害呢?
這么說(shuō)吧,High-NA EUV極紫外光刻機(jī),堪稱芯片制造領(lǐng)域的 “超級(jí)神器”。
在芯片制造里,精度就是一切,更精細(xì)的電路圖案意味,芯片可以容納更多的晶體管。
而它最厲害的地方,就是利用僅有13.5納米的極紫外光,把電路圖案極其精準(zhǔn)地“刻”在硅片上。
同時(shí),它還能擁有更高的存儲(chǔ)容量,就像把你的小倉(cāng)庫(kù)一下子擴(kuò)容成了大倉(cāng)庫(kù),能裝下更多的信息。
在如今數(shù)字化時(shí)代,從我們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)、電腦,到高端的超級(jí)計(jì)算機(jī)、人工智能服務(wù)器,再到汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等等,都離不開芯片。
可以說(shuō),有了High-NA EUV 極紫外光刻機(jī),就能制造出更先進(jìn)的芯片,讓自家的科技產(chǎn)品性能更強(qiáng)大。
而如此高端的設(shè)備,也意味著,光刻機(jī)的核心技術(shù)也是“變態(tài)至極”。
光刻機(jī)背后的科技“爭(zhēng)霸”
光刻機(jī)的制造,就像是在指甲蓋大小的硅片上建造一座超級(jí)城市,要把數(shù)以億計(jì)的晶體管精準(zhǔn)地 “刻” 出來(lái)。
為了達(dá)到這種精度,光刻機(jī)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程必須在真空環(huán)境下進(jìn)行,稍有空氣干擾,刻出來(lái)的圖案就會(huì) “變形”。
這不僅技術(shù)復(fù)雜,而且成本高得嚇人,每一次研發(fā)和改進(jìn)都要燒掉大量的資金。
由于光刻機(jī)的制作難度之高,而且賣得火爆,臺(tái)積電、英特爾、三星這些芯片巨頭們爭(zhēng)得“你死我活”:
為了牢牢守住自己,在芯片代工領(lǐng)域的霸主地位,臺(tái)積電大手一揮,砸下天文數(shù)字般的資金,一口氣采購(gòu)了幾十臺(tái)EUV光刻機(jī)。
英特爾也不甘示弱,四處奔走搶購(gòu)先進(jìn)光刻機(jī),試圖縮小與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距,重新奪回行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
這看似是一場(chǎng)科技的“爭(zhēng)霸”,實(shí)際上,在這背后還隱藏著更多原因......
荷蘭的ASML公司,雖然是全球光刻機(jī)的龍頭老大,但它的很多關(guān)鍵技術(shù)都受到美國(guó)的制約。
美國(guó)讓它賣給誰(shuí),它就不得不賣給誰(shuí)。
而在這過(guò)程中,美國(guó)為了維護(hù)自己在半導(dǎo)體領(lǐng)域的霸權(quán)地位,多次向荷蘭施壓,要求限制ASML向中國(guó)出口EUV光刻機(jī)。
2025年初,隨著美國(guó)的政策進(jìn)一步收緊,ASML對(duì)中國(guó)的訂單也大幅減少。
我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)人心惶惶,有的企業(yè)因?yàn)槟貌坏较冗M(jìn)光刻機(jī),生產(chǎn)計(jì)劃被迫推遲。
面對(duì)外部的技術(shù)封鎖與重重壓力,中國(guó)并沒有被嚇倒,而是憋著一股勁,在光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)起了一場(chǎng)“攻堅(jiān)戰(zhàn)”。
中國(guó)光刻機(jī)“攻堅(jiān)戰(zhàn)”
在這場(chǎng)攻堅(jiān)中,科技企業(yè)成為了沖鋒在前的 “主力軍”。
上海微電子作為國(guó)內(nèi)唯一能夠生產(chǎn)高端前道光刻機(jī)整機(jī)的廠商,扛起了國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)發(fā)展的大旗。
科研團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里日夜奮戰(zhàn),在光刻機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)調(diào)試上,哪怕是0.01毫米的誤差,都可能導(dǎo)致光刻圖案的偏差.
所以,團(tuán)隊(duì)成員們需要反復(fù)調(diào)整、測(cè)試,常常為了一個(gè)參數(shù)的優(yōu)化爭(zhēng)論到深夜。
而在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)中,要實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的精準(zhǔn)定位,研發(fā)人員不斷嘗試新的材料和工藝,經(jīng)歷了數(shù)百次的失敗,才找到最合適的解決方案。
經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)與改進(jìn),如今,他們生產(chǎn)的90nm光刻機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
但上海微電子并沒有滿足于此,他們正全力沖刺28nm技術(shù),朝著更先進(jìn)的“車型”發(fā)起挑戰(zhàn)。
除了整機(jī)制造,我國(guó)在關(guān)鍵材料的突破同樣至關(guān)重要。
光刻膠作為芯片制造的 “關(guān)鍵墨水”,其性能直接決定了芯片的精度和質(zhì)量。
我國(guó)晶瑞電材經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的埋頭鉆研,成功研發(fā)出7nm光刻膠,成功打破了國(guó)外在高端光刻膠領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷。
而南大光電的ArF光刻膠,在實(shí)際生產(chǎn)線上進(jìn)行反復(fù)測(cè)試和驗(yàn)證后,也順利通過(guò)認(rèn)證。意味著,國(guó)產(chǎn)光刻膠在技術(shù)質(zhì)量上得到了認(rèn)可。
在技術(shù)研發(fā)的道路上,中國(guó)科研人員也不斷傳來(lái)好消息。
中科院采用新型晶體放大器技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了全固態(tài)深紫外光源技術(shù)突破。
這一技術(shù)改進(jìn)讓設(shè)備體積大大縮小,能耗也降低了不少,節(jié)省了空間和成本。
更重要的是,從理論上來(lái)說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)能夠支持3nm芯片的制造。
當(dāng)然,中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的突破離不開政策的大力支持。
早在2020年,我國(guó)就出臺(tái)了一系列政策:
鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入,支持高校和科研院所開展相關(guān)研究,還為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供資金、人才等多方面的支持。
高校和科研院所積極響應(yīng),比如哈工大,憑借自身強(qiáng)大的科研實(shí)力,研發(fā)出了先進(jìn)光源技術(shù)。
此外,中國(guó)在光刻機(jī)領(lǐng)域,還有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)和清晰的規(guī)劃:
計(jì)劃在2030年研制出EUV樣機(jī),中國(guó)還積極探索量子計(jì)算、異構(gòu)架構(gòu)等新賽道。
而且,中國(guó)深知完整產(chǎn)業(yè)鏈的重要性,在EDA設(shè)計(jì)工具、IP核等配套領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力,讓中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)真正實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主、蓬勃發(fā)展。
此次央視曝光相關(guān)設(shè)備,其實(shí)就是在向全世界揭露美國(guó)那種不合理的做法,告訴大家美國(guó)的禁令根本沒有任何正當(dāng)理由,純粹是為了遏制中國(guó)科技企業(yè)的發(fā)展。
這也讓越來(lái)越多的人看清了美國(guó)在科技競(jìng)爭(zhēng)背后的政治操弄,同時(shí)也激發(fā)了中國(guó)在芯片領(lǐng)域自主創(chuàng)新的決心。
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