绕过EUV卡点,中国科学家研发6.7nm光刻机,探索新可能?

在芯片制造领域,光刻机是当之无愧的"心脏设备"。尤其是7纳米及以下制程的芯片生产,必须依赖极紫外光(EUV)光刻机。

但目前全球只有荷兰ASML公司能生产这类设备,且受美国政策限制无法向中国企业供货。这直接导致国内先进芯片工艺突破面临巨大阻碍。

有人可能会问:不用EUV光刻机,能不能通过其他技术路径实现7纳米以下制程?理论上,通过多重曝光技术的浸润式光刻机确实能达到类似效果,但实际生产中良率会大幅下降,成本飙升,根本无法实现商业化量产。这条路走不通。

ASML的EUV光刻机采用激光等离子体(LPP)技术路线:用高能激光轰击锡滴产生等离子体,释放出13.5纳米波长的极紫外光。这条路径上,蔡司的精密光学系统、Cymer的高功率激光器等核心部件均为全球独家供应,形成了难以突破的技术壁垒。

既然正面突破困难,国内科研团队开始思考"换道超车"。最新研究显示,科学家们正尝试使用更短波长的光源——比如6.7纳米或4.4纳米波长。根据光刻技术的基本原理,波长越短,分辨率越高,能实现的芯片制程就越先进。这相当于直接跨过现有EUV技术,向更高端领域发起冲击。

具体实践中,研究团队尝试用金属钆替代传统锡材料,通过特定方式激发出6.7纳米波长的光线。与此同时,配套的透镜系统也在创新,采用镧和硼等新型材料组合。这些改变旨在绕开ASML构建的技术护城河,走出一条具有自主知识产权的光刻机发展道路。

当然,这条新路径同样面临严峻挑战。波长缩短后,光线的反射效率会大幅下降,如何有效收集和利用这些短波长光成为关键难题。此外,更短的波长意味着单个光子携带的能量更少,光刻过程中出现偏差的概率也会增加,这对光源稳定性和控制精度提出了极高要求。

尽管困难重重,但一旦突破,国产光刻机将直接跨越EUV时代,进入更先进的技术层级。届时,困扰中国芯片产业的"卡脖子"问题将迎刃而解,甚至可能形成技术反超。不过从实验室到量产车间,从理论验证到商业应用,仍需要经历漫长的技术打磨和工程优化。

技术突破从来不是一蹴而就,既需要科研人员持续攻关,也离不开社会各界的耐心支持。与其冷眼嘲讽,不如多些理解鼓励——毕竟在光刻机这个人类精密制造的巅峰领域,每向前迈进一步,都是对中国科技实力的有力证明。

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更新时间:2025-07-08

标签:科技   光刻   中国科学家   波长   技术   纳米   芯片   紫外光   等离子体   路径   精密   量产

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