突破!突破!突破! 中国有了自己的光刻机!
谁都知道芯片是个好东西,小到手机、手表,大到汽车、工厂设备,离了它都转不动。
可造芯片的关键设备光刻机,以前咱们一直心里没底。
国外把这东西看得紧,荷兰的 ASML、日本的尼康这些企业手里攥着高端技术,咱们想买台像样的设备,不仅得花大价钱,还得看人家脸色,有时候就算付了钱,人家也未必肯发货。
国内的科研人员想搞点新研究,企业想试产个新芯片,为了找台合用的光刻机,跑遍大半个中国都不一定能借到,有时候排期能排到半年后,急得人直跺脚。
就在杭州,最近有个消息挺让人振奋 —— 咱们自己的商业电子束光刻机造出来了,叫 “羲之”。
光听名字就有点意思,像是拿毛笔在纸上写字,巧的是,这机器还真能在硅片上 “写” 出比头发丝细几万倍的电路。
它的精度能到 0.6 纳米,线宽 8 纳米,这是什么概念?
一根头发丝的直径大概是 5 万纳米,这台机器能在上面刻出一座 “微缩城市”,每个细节都清清楚楚。
最让人觉得方便的是,它不用做那种又大又贵的掩膜版,设计师上午改了电路图纸,下午就能在机器上调试,当天就能看到成品效果,这对搞芯片研发的人来说,简直是省了大把时间。
这台 “羲之” 能造出来,可不是一两个人的功劳。
中科大的教授带着学生研究电子束控制技术,浙大的团队专攻硅片精密定位,还有杭州本地的几家企业,专门为它研发特种材料和精密电机。
前前后后有几十支团队参与,干了快五年才成。
光刻机这东西太复杂了,里面的光学镜头得磨得像镜子一样,一点气泡都不能有;机械臂移动的时候,误差不能超过 0.1 纳米,比细菌还小。
就连用的润滑油,都得是在零下几十度到零上几百度都不变性的特殊配方。
“羲之” 身上的零件,从镜头到芯片,差不多有 90% 是国内企业自己做的,能把这么多精细活儿凑到一起,全靠产业链上的人互相搭台 —— 做软件的团队熬夜写控制程序,做材料的厂家专门开了生产线,哪一环掉链子都成不了事。
有人拿它跟荷兰 ASML 的 EUV 光刻机比,其实不太好比。
ASML 的机器像个 “超级工厂”,擅长一口气造几千几万块一样的芯片,效率高,适合大规模生产手机、电脑里的通用芯片。
咱们这 “羲之” 更像个 “精密实验室”,强项是做精细活儿,尤其是量子芯片这种前沿产品。
量子芯片的电路设计三天两头就得改,今天想试试石墨烯材料,明天想换个量子比特结构,有了 “羲之”,当天就能出样品,不用再等国外设备的排期。
当然了,要是论批量生产的速度,“羲之” 现在确实赶不上最先进的 EUV,但在科研和小批量试制领域,它的用处大着呢。
这事儿让人想起这些年咱们在其他领域的突破。
就说深海钻井,以前 3000 米以上的深海钻机全靠进口,外国公司不仅卖得贵,还规定 “只能用不能拆”,出了故障想修都得请他们的人来,一天就要收几十万服务费。
后来中海油服联合哈尔滨工程大学,自己画图、自己造零件,硬生生搞出了 “深海一号” 钻井平台,能在 5000 米深海作业,配套的控制系统也是自己研发的,一下就把国外的垄断打破了。
还有航空发动机的单晶叶片,以前全靠进口,现在咱们的黎明航空发动机公司自己搞出了第三代单晶合金,耐温能到 1600 度,性能比国外的还好。
“羲之” 一出来,不光是科研机构高兴,产业链上的小企业也跟着受益。
杭州有个做光刻胶的小厂,以前研发了新配方,想在光刻机上试试效果,找了半年都没借到设备,现在 “羲之” 在浙大的实验室对他们开放,每周都能去测一次,产品迭代速度比以前快了一倍多。
高校的学生也有了新机会,以前学微电子的学生,毕业前都没亲手操作过光刻机,现在浙大学生在实验室就能练手,课本上的 “电子束曝光” 原理,亲手做一遍就全明白了。
当然了,这只是第一步。
“羲之” 现在主要还是给科研和小批量试制用,真要像 ASML 那样一天造几十万片芯片,还有不少技术坎要过。
但它的意义不只是一台机器,更像是一把钥匙 —— 以前国外卡着咱们的脖子,很多新想法、新技术只能停在图纸上,现在有了自己的设备,想怎么试就怎么试。
就像当年咱们搞原子弹,没有计算器就用算盘打数据,没有先进机床就用锉刀一点点磨,只要肯下功夫,总能找到出路。
现在 “羲之” 已经在杭州的三个实验室投用了,有个团队用它试做量子计算机的核心芯片,以前用进口设备得排三个月队,现在随时能上机,半年就出了四个新成果。
这机器就像个 “孵化器”,往后咱们在芯片领域能冒出多少新想法、新技术,谁都说不准。
但有一点是肯定的,这条路咱们算是走通了第一步,剩下的,就靠一步一步往前挪了。