全世界只有两个国家掌握,比原子弹更稀有,高端光刻机到底有多难

养护科普小陈 2024-09-15 20:44:44

原子弹作为当前人类所掌握的最大杀伤性武器,其就技术而言,难度并不算太高,当前已经有十多个国家掌握了这样的技术。

其中就包括了巴基斯坦这样一个科技和经济实力都比较一般的发展中国家。

如果不是为了顾虑国际制裁和舆论压力的话,能够自主生产原子弹的国家,将可以比现在还要多很多。

假如让大家从当前人类所掌握的技术中,挑选出几个难度比较高的话,那么高端光刻机恐怕会在很多人都名单这中。

对于这种东西,直到现在方才只有两个国家能够掌握。

一、为什么高端光刻机为这么难造?

话说回来,很多网友都想要知道,为什么一个制造芯片用的光刻机,会这么难造呢?

以至于让不少普通网友,甚至专家都认为中国突破不了这项技术。

一些中国人觉得当初在一穷二白的情况下,依旧可以通过举国之力,独立研制出原子弹。

如今无论在光刻机上,无论同美西方国家有多么大的差距,只要肯坚持、肯努力,依旧可以通过举国之力,来实现这方面的技术突破。

这些专家认为这其实是一种思维的误区,原子弹和光刻机是两种截然不同的东西,是不能够直接拿来这样做粗暴对比的。

这两者之间在技术上最大的区别就在于,原子弹在诞生之初,就是由美国一个国家独立制造而成,虽然其中有很多别的国家科学家的帮助,但并不妨碍这一点结论。

之后,其他国家也都能够相继依靠自己的力量,来独立制造出原子弹。

然而高端的光刻机当前并不是由某一个国家所独立完成,而是集合了几十个国家的顶级科技公司所共同研制而出。

包括荷兰只是负责对此进行组装和销售而已,其本身所掌握的技术也比较有限。

没有一个国家,能够独自将最为尖端的光刻机给生产制造出来。

除非中国能够做到,一个国家比全世界十几个国家的顶尖科技还要厉害。

目前这几乎是不可能的,所以很多专家都对于中国能够研制出高端光刻机一事持观望态度。

当前,高端光刻机的技术难点主要在于如何去制造那种短波长的光源。如果没有波长足够短的光源的话,所制造出来的光刻机就无法分辨出更小的尺寸来,从将其制造出来的元器件变得更小。

所谓的光刻机,本质上就是拥有某种特定波长的光来作为刻刀的设备。用这种刻刀可以在一个小小硅片上,刻出密密麻麻的电路出来。

如果光刻机所发射出来的光,其波长太长的话,就无法制造出足够精密的高端芯片。

目前荷兰asml公司所使用的高端光刻机,其所使用的光是属于极紫外光,而其他国家光刻机所使用的光是属于深紫外光。

在光谱中,极紫外光的波长大约在10纳米到14纳米之间。

这种光的能量极其之高,能够电离出几乎所有普通物质的原子和分子,无法在空气等普通物质中传播,只能够在真空中传播。

而深紫外光的波长在200纳米到300纳米之间,明显比深紫外光长了很多。

所以,深紫外光所制造出来的芯片就没有极紫外光所制造出来的芯片,那么的精密。

二、只有两个国家掌握的高端光刻机技术

所谓的光刻机本质上是一种制造设备,专门用于制造芯片和半导体器件这样的微电子产品。

光刻机集合了目前全世界的诸多最为先进的技术,比如:精密光学、高精度环境控制等等。

能够掌握制造光刻机技术的国家,必定是一个科技实力相当发达的国家。

当前,我国放在全世界的范围内虽然已经算得上是一个科技强国了,但同美西方国家在部分尖端领域里依旧存在着一定的差距。

光刻机就是其中的一个尖端领域,如果我国想要走上高端制造的道路,光刻机是比较要掌握到位的一门技术。

目前光刻机这项技术,世界上能够熟练掌握的国家只有荷兰和美国这两个而已,其中荷兰的表现明显比美国还要更加突出。

荷兰能够制造当前世界上最为先进的光刻机设备EUV,而这一点以美国的光刻机技术而言,依旧还是做不到的。

而像日本、中国、韩国等国家,虽然也掌握了一定的光刻机技术,但只是比较低端而已,同美国和荷兰所掌握的高端光刻机技术,无法媲美。

由于高端光刻机技术,能够制造高端芯片,而高端芯片又是现代科技和工业发展的核心驱动力之一。

一款电子产品其性能的稳定性如何,很大程度上取决于其内部所装载的芯片,是否足够高端。

以我国目前的高端制造业技术而言,还远远没有达到能够掌握高端光刻机和高端芯片的程度。

但问题在于,现在掌握不了,不代表日后掌握不了。

美国就是担心中国日后会掌握高端光刻机和高端芯片,导致全球芯片产业链遭到破坏。

所以方才通过各种手段逼迫荷兰的相关公司,不准出口高端光刻机或者高端芯片给中国。

美国人害怕,如果中国连这一领域也实现突破的话,那么自己对于中国所拥有的科技优势,可就真的没剩下多少了。

然而这种强行通过禁止出口,来进行科技封锁的手段,可能会起到反作用。

那么就是会逼迫国内的企业下定决心,无论如何也要研制出独属于中国人的光刻机出来。

无数的实例证明了,阻止一个国家获得某种高科技技术,最好的方法永远都不是彻底禁止向这个国家出口相关的高科技产品。

而是应该反过来向其倾销这样的高科技产品,让这个国家从上到下发自内心觉得没有必要购买自己研制这样的高科技产品,反正可以用钱轻松从其他国家购买,价格也很便宜。

如同微软系统一般,微软公司直接免费给我们使用,所以导致我国现在自己的电脑系统发展比较尴尬。

不管怎样,既然当前美国已经铁了心地要在高端光刻机这一领域来限制我国。

我国就必须卯足劲,来突破这一领域的技术限制,让中国人也可以拥有属于自己的高端光刻机。

三、我们为什么要造高端光刻机?

不过,话虽如此。由于高端光刻机的技术难度实在是太高了,很多人都对于自己国家能否在这一领域实现技术突破持悲观态度。

不仅如此,荷兰的asml公司也曾经放话表示,中国不太可能能够独立建造出顶尖的光刻机。

在这样国外不不好中国能够取得技术突破的背景下,有人表示既然太难了,不如直接放弃躺平吧!

然而,有一点需要注意的。

如果当前选择往后退这么一步的话,那么在这种尖端科技上,不仅在这个时代将不会有中国的一席之地,在未来的若干时代里也照样不会有中国的一席之地的。

我国就很明白这一点,所以一定不会放弃自研!

既然当前高端光刻机汇聚了来自全世界的众多先进技术,那么就意味着我国在这条道路上所做出的努力,每取得一个小成就,但将是有意义的,可以让自己受益匪浅的。

就像当初在移动通讯领域,我国也是一片空白,同美西方国家之间存在着非常明显的技术差距。

然而最终还是靠着中国人的不断努力,而渐渐发展起来。

以至于现在华为率先推出了5G,这充分表示了我国在这一领域已经走在了世界的前列。

再比如当初美国人也是纠集全世界的顶级科学家,方才得以成功研制出原子弹这样的大杀器。

而我国连正常的飞机坦克都困难,在这样的一种情况下,也是国家领导人以及相关的科研人员,顶着就算一万年也要将其搞出来的决心,方才慢慢地将原子弹给造了出来。

最开始原子弹的质量,同美苏等大国的原子弹质量没得比。

但这种东西只要搞得出来,无论质量怎样,都是一个相当可怕的存在,都可以起到一个很好的威慑作用。

虽然如今光刻机被号称是比原子弹都还要难以突破的技术,但道理还是一样。

只要我们能够将高端光刻机给制造出来,其质量不用非得做到超越荷兰和美国。

只要达到够用的程度,就完全不用怕美西方在这方面卡脖子,剩下的技术差距,可以来慢慢追赶。

【结语】

总而言之,虽然从技术难度上来讲,高端光刻机确实比原子弹要更加困难得多。

所以很多专家方才会对,我们如今想要在这一领域实现技术突破,持较为悲观的态度。

不管有多么困难,我们都不能够轻易放弃自主研究制造的道路。

尤其是在当前西方已经铁了心要在这一领域卡脖子的当下,我们更加应该努力突破。

不管最终能不能实现高端光刻机的自主制造,只要我们能够在这一领域稍微前进一点,就是一种巨大的进步,就能够为我们带来诸多实利。

参考信息来源:

经济网 2023-11-30《光刻机之战》

OFweek电子工程网2021-03-24 《光刻机为什么这么难造,不同光刻技术之间有哪些区别》

瞭望智库2020-07-30《给我们全套图纸,中国人都造不出高端光刻机?》

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