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世界光客机巨头阿斯麦不顾美国警告,执意要向我国出口光客机。好家伙,这听起来这个阿斯麦公司和反美斗士似的。他的心思我们先放一放,今天主要讲述啥是光客机?可能大多数人都听说过光客机,都知道他是造芯片的,但是不知道他具体是个啥原理, 反正就是稀里糊涂地觉得谁家造的芯片精细度高,那就是棒棒哒。没错,就是那个纳米数越小越棒棒大,像我国兜兜转转直到今年才从九十纳米突破到了二十二纳米, 而这个荷兰阿斯麦的光客机水平保守,可以到达五纳米的工艺制作。通常我们目前的主流手机处理器大多数都是这个规格,而电脑处理器都是七到十一不等。当然了,我国的主流二十八纳米的光客机也能满足日常生产需要了。那么光客机的原理是 啥呢?咱不扯科技术语,通俗点讲,光客机就是个投影仪,你可以给芯片面板当成超级小的背景墙,不过这个墙非常的脆皮,想要在这面墙上作画,很显然不能用刀划烂,只能用光线这种超级精细的天然刻刀来进行。于是光刻机就这么出现了。 工程师们采用一种遇到光就会溶解的特殊胶片,当我们想在芯片上面画个三角形的时候,只需要在芯片上放上三角形孔洞的胶片,然后再拿光去照它,啪就完事了。芯片上面就成功的留下了三角形的印记, 在通俗点就类似于皮影戏一样,你用什么剪纸,光一照就会呈现剪纸的形状,不过这只是通俗的说法,方便大伙理解,这中间还需要各种各样的技术加持,真那么简单,那不是分分钟造出来, 至于被卡脖子吗?在跳回之前的荷兰阿斯麦,如果真的那么硬气,早就该向我国出口更高端的 uv 光客机了,而不是一直出口中低端的 duv 光客机,只能说都是利益至上,保留高精尖,出售中低端,希望我国继续努力研发,争取拥有自己的 uv。

这是倪伟的卡脖子,而这才是西方视角下的卡脖子。中国这脖子又粗又硬,扭动起来还不按常理出牌,累的西方差点翻白眼。大家好啊,我是元仔。 最近这两天,在中国的科技圈发生了一件很反常的事情,没错,就是这极速爆火的超级光客场概念。此理念的精髓是,谁说中国的光客机,就一定非得是光客机?阿斯麦的机子要行销世界,必须小型化。咱们的激光技术领先,但小型化还火候欠佳,怎么办?做小不会,那就做大,反正自产自用,还幅员辽阔, 不能让精度乖乖就翻,就在尺度层面上加杠杆。一个超大加速器 evu 光源开机的动静就跟死星启动一样,轰隆隆,能带的动数十个芯片工厂。中国对标阿斯麦光刻机的杀手锏,竟然是具有一定规模的光刻小镇。这个消息最早出现在九月十一日微博和某游戏论坛中,来源不详,只在小圈子内发酵。 但接下来的一个事件,彻底让这个颠覆性的概念迎来了爆炸般的演变。首先是九月十五日,有人发出了一篇论文,清华大学的稳态微聚塑加速器光源。看吧,光科机场实锤了,清华的说明书都来了。接着,很快有人就贴出了一张卫星图, 一个具有巨大环状结构的建筑,并标注有高能同步辐射光源字样。耳听为虚,眼见为实,这逻辑一下子就通了。 老师说过,一个强大国家的基础是广袤的国土面积。钱老爷讲过,不求单项技术的先进性,只求总体结构的合理性。教员还说过,你打你的,我打我的, 中国光科场的概念,简直就是以上思路的极大成者,对其真实性的怀疑逐渐被如潮水般袭来的恍然大悟所淹没。网友们你来我往,纷纷为这个思路插上想象的翅膀。荷兰阿斯麦,我可以百步穿杨,命中十环。中国大人,时代变了,我直接火力覆盖 到不了冰箱,那我就建个冷库,造不了热的快,那我就盖个锅炉房。而这个概念,我之所以一开始说他反常,因为如果这件事情是真的,那么这毫无疑问是我国科技领域保密度最高的机密。而按照我国一般对待此等级别机密的做法,那一定是一丝一毫的消息都不会外泄。 要知道,自从二零一九年美国正式展开对中国的芯片战公事后,写光刻机科研进度的相关文章是内容圈子里的大忌,为什么写的越真实被删的越快?不能讲才是真实战场该有的无线电静默, 怎么这次会突然连思路、核心技术和场址都曝光在互联网上?而且不少官方还看热闹不嫌事大,不仅不灭火降温,反而供火带焦油。 看到这里,你以为原载这是一篇辟谣视频,给大伙泼凉水?不不不,反常反常就对了。这个科幻且高端的建筑,虽然不是啥机密光刻厂,而是研究机构搞同步辐射光源的,几年前还上过 央视,但和他同时期发布的还有一篇新华社的通稿,标题叫清华在新型加速器光源研究中取得进展,有望助力光刻机的研发。光刻长这个概念,虚中有实,真真假假让人浮想联翩,而这正是中国想要的, 让对手无法预测深浅,无论做出怎样的反应和判断,都会变得极其危险。信荷兰就上当了,不信?那我可就要量产了!

很多国家之所以造不出高端光刻机,是因为掌控不了他最核心的技术及此外光这种在自然界中不存在的光线是如何被创造出来的?他与咱们国家目前能自主造出的 duv 光刻机先进在哪里?看完这视频你就了解了,咱们国家目前使用的叫 duv 光刻机, 使用的光源是紫外光,他的波长很长,有一百九十三纳米,用来光刻二十八纳米。普通的芯片自然轻松,但面对手机七纳米甚至更小的芯片时就已经力不从心了。因为当光的波长较长时, 高数在通过光刻机的光学系统时会发生一些扩散和偏离的现象,类似于阳光经过云层时的散射,这会导致制造的芯片图案不够精确和分辨率不高。而荷兰的阿斯麦公司及全球技术生产的 euv 光刻机使用了一种波长 长很短的极子外光,简称 euv 光线,他的波长只有短短的十三点五纳米,比前者波长短了十四倍多,所以能实现更高的分辨率和更精细的图案转移。这种掌控利用极子外光的技术 也是 euv 光刻机最高端核心的技术之一,因为这种光在地球自然界中并不存在,是人为制造出来的,过程比较复杂,咱们就简单描述一下。 首先要创造一个真空室,然后将纳米级别的 cd 注入真空管中,将其以四千的压力从喷嘴喷射出来,与此同时发出两束高能量激光,直接照射在 cd 上。第一束激光会使 cd 加热高温变形, 紧接着发出第二束功率更强的激光打在 cd 上,高温的 cd 瞬间被气化,形成一个等离子云。这个等离子云以高速的膨胀扩散后,就产生了临时光源。 因为金源的光刻它是一个高速持续的过程,所以必须持续产生大量光源,就要求 cd 气化的频率达到每秒五万滴的高速喷射流。但创造出来的光源中可不单单只有及紫外光,还混杂有其他的可见光与紫外光 后,我们便需要使用光学系统中的多重反射镜来对波长的筛选,才能收集到我们需要的极子外光。但这里又涉及到一个核心技术问题,因为这种极子外光的波长非常短,很容易被接触到的任何物体吸收掉, 包括普通的反射镜。因此必须造出一个表面超级超级光滑的反射镜来收集光源。举个例子,如果把这块反射镜放大到与咱们中国海南岛面积那么大,要求他整块镜表面最高的凸起都不能超过一毫米。只有实现的如此光滑的表面,才能避免当接触到及紫外 光源时不被完全吸收,还能反射出去。好在有一家名为蔡司的公司聚集了最高的工艺,才制造出利用率能达到百分之五的反射镜。经过这套反射系统的多次反射、筛选、过滤,最后才得到所需的极紫外光源。 好了,下面我们大概了解一下它的光刻过程。一台完整的 euv 光刻机,它由七个不同的模块组成, 分布排列。如图所示,激光从光源区域发出,照射在喷出的 cd 上,使其气化产生光源。接下来这块凹面反射镜会把这些光源收集聚焦成光束,经过反射系统多重反射筛选提纯后得到高质量的集。此外,光 照射到眼模板上。眼模板通俗点讲,他就类似以前电影院的胶片一样,只是功能更高级。他能够通过及紫外光的透射和多重反光镜的折射, 将上面的细小图案和线路设计传递到硅晶片上。这种光刻的精准度相当于要求你在月球上打中我放在地球上的一块硬币。

如果说台机电能够卡住全球半透体脖子的话,那么河南阿斯曼的光壳机就能卡住台机电的脖子。他家最新生产的 uv 光壳机能够生产七纳米及以下的芯片,实力上值此一架,别无分号。既然完全垄断,那价格也是阿斯曼自己说了算, 一点二亿美金一台,爱买不买,而且产能有限。自二零一五年交付第一台一个月光合计以来,截止二零二一年上半年,一共才交付了一百一十六台,其中台积电就拿走了一大半。那么阿斯曼的光合计凭什么能买那么贵? 熟悉星球大战的朋友都知道光剑吧,在那个主题设定里,光剑可是一种高科技武器。同样在光壳机里也有把光剑,他能在金元上刻画芯片电路,这是芯片生产最基础也最关键的一款。这玩意有多复杂?一台 uv 光壳机重达一百八十吨,零部件高达十万多个,超过两公里以上的软管需要四十个集装箱 上来运输,仅安装调试就需要一年左右。而且百分之八十以上的材料都来自全球超五千家供应商。比如它里面就用到了德国的彩丝镜头,日本的特殊符合材料,瑞典的金币机床、美国的先进控制软件、光源等,都是业内顶尖的技术水平。是不是看起来阿斯曼公司更像一个系统集中商? 但是如果想要组装一台光科技,也不是随便哪个厂商就能做到的。比如光科技,你的镜头在组装过程中,为了达到仪器能够检测分辨的最小值,需要将多达数十个光学镜面按照设计要求严格排练,每一个透镜的位置、姿态、间距都有严格的要求。 此外,为了保障金源图案的质量,光科技中每块透镜的位置无差都必须小于纳米,同时还要能尽量消除光损失而产生的热量。玩过单反的朋友估计都知道,镜头设计是多么复杂更可观。光科技使用的是超大超多足镜片。 在工艺上,光合机所要求的镜面光洁度非常高,需要采用精度最高的打磨机和最细的镜头磨料,还需要顶级的计算机数孔、光学表面成型技术相关的技师二,能达到要求的技师少之又少,连拥有一百七十五年历史的蔡思,达到光合机镜头生产标准的技师也仅有二十人。 目前,由蔡思生产的最新一代一个微光合集反射镜能够做到最大直径一点二米,逆行进度风骨直零点一二纳米,表面粗糙度二十平米,这是什么概念呢?如果把镜头放大到地球那么大,它上面只允许有一根头发丝那样的凸起,这可能是宇宙中最光滑的人造物体了。 有了镜头,当然还需要光源。光科清理的光源技术是来自美国三 m 公司,想要产生波长为十三点五大米的机子外光,其实是一个比较复杂的国强。简单来说就是用二十千瓦的激光不断轰击,从空中击落了液态稀珠。 这些液滴的直径非常小,只有二十微米,大概相当于头发丝直径的三分之一,并且液滴在正方环境中是处于自由下落的状态,而且同一个液滴需要在几段时间内被连续洪吸两次,第一次冲剂是将它压平,第二次冲剂是将它气化,使者成为发光的等离子体,这样才能够产生足够强度的机子外光。 更重要的是,红旗所产生的光转瞬即逝,因此需要每秒钟红旗约五万次才能保证光的持续性。 为了让激光术内及大的功率稳定,传输系统的复杂性可想而知。事实上, uv 的激光系统就有大约四十五万个零件,重约十七吨,限量长度超过七千米。 其中高达二十千瓦的二氧化碳激光器所需电源功率达到了两百千瓦,但即使这样,他的最终效率也才只有百分之五点五。别看转化效率不高,这已经是科学家们经过数次基础接待能够实现的最高水平了。要知道, 最初的发光效率仅有百分之零点八以上,还仅仅是光科技的镜头跟光源部分,还有其他许许多多复杂的零部件,而提供他们的供应上,个个都是西方领域的绝对王者。也难怪有人说,一位光科技就是人类智慧的捷径,代表了人类科技的巅峰。

除了很多朋友都知道的阿斯麦,世界上还在造光客机的公司是日本光学巨头佳能和尼康, 但这两家如今在光客机领域都不是阿斯麦的对手。其中一个原因是十多年前行业里曾有过一种判断,光客机技术很难满足十纳米甚至二十纳米以下的制成工艺,摩尔定律即将失效。简单说,光客机就是用光在硅片上刻电路 或者说金体管,这一原理下,光波长越短,分辨率就越高,能满足制成数字也就越小。 而制造短波光源的难度非常之高。比如上一代深紫外光 duv 光可肌中的腐化亚光源,就要用亚这种几乎不予任何物质发生反应的惰性气体,对于氧化性最强的腐反应产生不稳定的腐化亚分子,才能激发出深紫外光。 这样折腾一番极限,也能制造出七纳米工艺的芯片。想突破七纳米,就需要产生相比之下波长还要短十几倍的集子外光一游位。 制造这样的光源,需要用激光光源两次击打自由下落的直径二十微米的金属液滴。这是什么概念呢?相当于用乒乓球击打空中的苍蝇两次。从上一代 duv 光客到 euv 光客的研发过程,是一场不知道结果的豪赌, 困难重重,连尼康和佳能这样的巨头都没能跟上。如今能造一游为光客机的有且仅有荷兰阿斯曼一家。一游为光客技术可以支撑半导体支撑走多远? 下一次技术演化是否能赶在摩尔定律失效之前来临,恐怕没人敢对这些问题打包票。在物理极限和光客技术两方面因素之外,科技公司 是否有动力去迎合摩尔定律也算是个问题。芯片制成的进一步压缩,对手机和 vr 眼镜这种看重便携性和工号的设备意义重大。 但对于 pc 等桌面或企业级设备来说,一味追求先进制成并不一定会在商业上带来对等的回报。像基本盘在 pc 端而非移动端的英特尔, 虽然在十四纳米和十纳米节点卡了很多年,但也没太影响他们的营收。说这么多,最后你可能还是想问,沃尔定律真的会失效吗?短时间内玩元神手机还会烫手吗? 通过刚才的讲述,我们会发现一个事实,过去二十年甚至更长的时间中,唱出来摩尔定律的声音一直存在,然而每一次都会有新的技术出现,为摩尔定律续命。硅谷芯片大牛在苹果、 md、 英特尔都领导 处理器设计经开了曾表达过摩尔定律能延续几十年,背后是千千万万的创新结合在一起才实现的。当我们谈论科技产业时,经常会被个人有限的知识一叶障目,对自己经验外广阔的知识世界以及某个实验室里正在发生的技术进步一无所知 或者视而不见,于是对原宇宙智能汽车、区块链等等新技术保持了过分悲观与怀疑的态度呢? 所以,我愿意相信摩尔定律能够一直生效,也希望有更多中国的企业和研发团队能在其中起到关键作用。另外,只要三体人发出的质词还没有到达地球,人类的科学研究还是会充满着无限可能的,不是吗? 创作实在不易,对科技商业内容感兴趣的朋友动动手指关注一下吧!

光刻机,微观世界的雕刻大师,你知道什么是光刻机吗?他可不是普通的照相机,而是一种高精密的设备,能够在龟片上制造出各种微小的电路结构。 可以说,没有光刻机就没有现代的电子产品。光刻机的工作原理就像是在龟片上进行微雕,他通过一系列的光学和机械系统,将设计好的电路图案投影到龟片上,然后利用化学石刻技术将电路图案刻在龟片上。 这个过程需要高度的准确性和精细度,因为哪怕是最微小的误差,也可能导致整个芯片的失效。光刻机的制造难度非常大,他需要掌握高端的光学、机械、电子和化学等技术。目前全球只有少数几家公司 能够生产高端的光刻机,其中最著名的就是荷兰的阿斯麦 asml 公司,这家公司的光刻机被广泛应用于芯片制造领域,是全球芯片制造商的重要合作伙伴。 随着科技的不断发展,光刻机的作用越来越重要,它不仅是芯片制造的关键设备,也是其他微纳加工领域的重要工具。例如,光刻机可以用于制造 ms 传感器、 led 芯片、太阳能电池等产品。可以说,光刻机是现代科技的重要基石之一,它的出现让我们能够制造出更小、更精密、更高效的电子产品,推动了人类社会的发展。 让我们一起为光客机点赞,为科技的进步加油!光客机芯片制造科技发展!