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光刻機為什么這么難

工程師 ? 來源:未知 ? 作者:姚遠(yuǎn)香 ? 2019-03-13 14:45 ? 次閱讀
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近年來,中國科技正帶著澎湃動力向前奔跑,并逐漸進入到跟跑、并跑、領(lǐng)跑“三跑并存”的階段。但我們在充滿信心的同時,還應(yīng)更加清醒和理性。與發(fā)達(dá)國家相比,我國不少領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人,亟待集中力量奮力攻關(guān)。

真正的核心技術(shù)靠化緣是要不來的。我們還有多少亟待攻克的關(guān)鍵核心技術(shù),差距在哪,需要從哪些方面突破?指甲蓋大小的芯片,密布千萬電線,紋絲不亂,需要極端精準(zhǔn)的照相機——***。***精度,決定了芯片的上限。高精度***產(chǎn)自ASML、尼康和佳能三家;頂級***由ASML壟斷。

祖?zhèn)鞯哪ョR手藝

***跟照相機差不多,它的底片,是涂滿光敏膠的硅片。電路圖案經(jīng)***,縮微投射到底片,蝕刻掉一部分膠,露出硅面做化學(xué)處理。制造芯片,要重復(fù)幾十遍這個過程。位于***中心的鏡頭,由20多塊鍋底大的鏡片串聯(lián)組成。鏡片得高純度透光材料+高質(zhì)量拋光。SMEE***使用的鏡片,得數(shù)萬美元一塊。

ASML的鏡片是蔡司技術(shù)打底。鏡片材質(zhì)做到均勻,需幾十年到上百年技術(shù)積淀。

“同樣一個鏡片,不同工人去磨,光潔度相差十倍。”SMEE總經(jīng)理賀榮明說,他在德國看到,拋光鏡片的工人,祖孫三代在同一家公司的同一個職位。另外,***需要體積小,但功率高而穩(wěn)定的光源。ASML的頂尖***,使用波長短的極紫外光,光學(xué)系統(tǒng)極復(fù)雜。

3萬個機械件都要可靠

有頂級的鏡頭和光源,沒極致的機械精度,也是白搭。***里有兩個同步運動的工件臺,一個載底片,一個載膠片。兩者需始終同步,誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動,加速度跟導(dǎo)彈發(fā)射差不多。賀榮明說:“相當(dāng)于兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭并進。一架飛機上伸出一把刀,在另一架飛機的米粒上刻字,不能刻壞了。”

而且,溫濕度和空氣壓力變化會影響對焦?!皺C器內(nèi)部溫度的變化要控制在千分之五度,得有合適的冷卻方法,精準(zhǔn)的測溫傳感器?!辟R榮明說。SMEE最好的***,包含13個分系統(tǒng),3萬個機械件,200多個傳感器,每一個都要穩(wěn)定。像歐洲冠軍杯決賽,任何一個人發(fā)揮失常就要輸球。

圖紙不是關(guān)鍵

2002年SMEE成立,是中國政府為了填補***空白而立項。賀榮明去德國考察時,有工程師告訴他:“給你們?nèi)讏D紙,也做不出來?!辟R榮明幾年后理解了這句話。并不是說圖紙不重要,賀榮明說,如何將系統(tǒng)的誤差分配到子系統(tǒng),設(shè)計有高下之分。但頂級***也需要細(xì)節(jié)上的技術(shù)潔癖?!耙桓饫w,一行軟件編碼,一個小動作,如果不兢兢業(yè)業(yè)做好,整個系統(tǒng)就不優(yōu)秀?!辟R榮明說。

“發(fā)展***,需要高素質(zhì)的人群。所以我們做來做去,做最多的是培養(yǎng)人,改變?nèi)?。”賀榮明說,這需要他們用五十年一百年的長遠(yuǎn)眼光去做事情,而不是期望幾個月解決問題。

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