芯片突围!哈工大、华科大点亮“中国芯”曙光

爱玩的蛋哥 2025-01-04 15:34:42

在当今数字化时代,芯片宛如现代科技的 “心脏”,驱动着从智能手机、电脑,到汽车、工业控制乃至军事国防等各个领域的电子设备高效运转。全球科技巨头之间的竞争,本质上也是芯片技术的较量,谁掌握了先进的芯片技术,谁就能在科技浪潮中抢占先机。

我国芯片产业曾长期深陷困境。一方面,技术瓶颈犹如一道难以逾越的鸿沟横亘在前。芯片制造是一个极为复杂精密的过程,从设计、制造到封装测试,每个环节都需要高精尖技术支撑。在过去,我国在高端芯片制造工艺、关键设备以及核心材料等方面,与国际先进水平存在显著差距,如最先进的极紫外光刻技术,此前一直被国外垄断,致使我国芯片制程难以突破瓶颈,难以满足高端产业对高性能芯片的迫切需求。

另一方面,国外技术封锁让我国芯片产业发展之路荆棘丛生。美国等西方国家为遏制我国科技崛起,频繁挥动技术封锁大棒,限制先进芯片制造设备、技术及高端人才向我国输出。像荷兰阿斯麦公司生产的极紫外光刻机,作为芯片制造的关键核心设备,长期以来对我国禁售,使得我国芯片制造企业难以获得最先进的生产工具,只能在追赶的道路上艰难摸索。

在我国芯片产业砥砺奋进、攻坚克难的征程中,哈尔滨工业大学带来了振奋人心的重大喜讯。其研发的 “放电等离子体极紫外光刻光源” 项目,在高手如云的黑龙江省高校与科研院所职工科技创新成果转化大赛中,脱颖而出,荣获一等奖。它是哈工大科研团队多年如一日深耕细作、勇攀科技高峰的有力见证。

此项目成功突破了 13.5 纳米极紫外光源技术,这一突破堪称我国芯片制造领域具有划时代意义的里程碑。13.5 纳米极紫外光作为极紫外光刻技术的核心要素,此前犹如被国外巨头牢牢把控的 “咽喉要道”,我国一直难以突破这一瓶颈,只能无奈受制于人。如今,哈工大的科研团队凭借着深厚的学术造诣、精湛的科研技术以及无畏的创新精神,成功打破了国外的技术垄断,自主研发出能够稳定提供 13.5 纳米极紫外光的光源。这意味着我国在极紫外光源这一关键技术领域,正式宣告拥有了自主知识产权,不再依赖进口,为后续自主研发 EUV 光刻机筑牢了根基,更为我国芯片产业的独立自主发展开辟了全新的道路。

深入探究这一技术突破的关键点,首先是极紫外光的生成技术实现了重大革新。科研团队巧妙运用放电等离子体技术,将氪或氙等惰性气体等离子化并引发激波,进而高效生成极紫外光。这一过程如同在微观世界里精心编排的一场 “光影魔术”,科研人员精准操控着每一个技术参数,让气体在特定条件下发生奇妙的变化,最终绽放出具有高能量、高稳定性的极紫外光光芒。相较于传统技术,这种新型生成技术显著提升了光源的性能,使得极紫外光的产生更加稳定、高效,宛如为芯片光刻打造了一把更加精准、犀利的 “雕刻刀”。

其次,在能量转换效率方面,哈工大团队取得了令人瞩目的成就。他们通过优化光源结构、改进材料以及创新工艺流程等一系列精巧设计,大幅提高了单位面积内的能量转换效率,成功降低了能量损耗。这意味着在相同的能量输入下,能够产生更多的极紫外光,为芯片光刻提供更充足的 “能量弹药”,不仅提高了光刻效率,还有效降低了生产成本,使得我国未来大规模应用极紫外光刻技术成为可能。

光刻胶,作为芯片制造光刻环节中不可或缺的 “灵魂” 材料,其重要性丝毫不亚于光刻机。它宛如一位微观世界里的 “神奇画师”,在硅片这张 “画布” 上,凭借对光的精妙感应,将复杂精密的电路图案精准地勾勒出来,为后续的蚀刻、离子注入等工序奠定坚实基础,直接决定了芯片的制程精度与性能表现。

长久以来,我国光刻胶市场深陷 “进口依赖症” 的泥沼,超过九成的光刻胶依赖进口,犹如被国外企业扼住了芯片制造的 “咽喉”。国外光刻胶巨头凭借深厚的技术积累和专利壁垒,对关键原料及配方严防死守,使得我国芯片制造企业在采购光刻胶时不仅面临高昂成本,还时刻笼罩在供应中断的阴影之下,严重制约了我国芯片产业的自主性与安全性。

华中科技大学武汉光电国家研究中心的科研团队不信邪、不服输,在光刻胶技术的 “无人区” 中披荆斩棘,历经二十余载的潜心钻研,终于实现了重大突破。他们成功研发的 T150A 光刻胶系列产品,宛如一把利刃,斩断了国外技术封锁的枷锁。这一成果已顺利通过半导体工艺量产验证,更为振奋人心的是,实现了原材料全部国产化以及配方全自主设计,这意味着我国在光刻胶领域彻底摆脱了对国外的依赖,拥有了自主可控的核心技术。

深入探究 T150A 光刻胶系列产品的卓越性能,它对标国际头部企业主流 KrF 光刻胶系列,却展现出诸多超越竞品的优势。在光刻工艺的关键指标 —— 极限分辨率上,T150A 达到了令人瞩目的 120nm,能够刻画出更为精细的电路图案,为芯片的微型化、高性能化发展开辟了广阔空间。工艺宽容度方面,它宛如一位技艺高超且极具包容性的工匠,对光刻过程中的工艺波动具备更强的适应性,大大降低了芯片制造的废品率,有效提升了生产效率与产品良率。稳定性更是其一大亮点,无论是在复杂多变的生产环境,还是长时间高强度的连续作业下,T150A 都能始终如一地保持卓越性能,确保芯片制造的精度与一致性。留膜率以及对刻蚀工艺的表现同样优异,通过验证发现,T150A 中密集图形经过刻蚀后,下层介质的侧壁垂直度近乎完美,为后续工序提供了坚实可靠的基础,有力保障了芯片的电气性能与可靠性。

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评论列表
  • 2025-01-05 09:05

    真是不懂,满世界的人都知道极紫外光源的重要性,可在咱中国还要靠参加什么比赛求出名。