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來源:原創(chuàng): 西安兵工科技雜志社 兵工科技發(fā)布時(shí)間:2018-12-04 15:02:30點(diǎn)擊率:
據(jù)媒體報(bào)道,由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所承擔(dān)的國家重大科研裝備——超分辨光刻裝備項(xiàng)目今天在成都通過驗(yàn)收,這是我國成功研制出的世界首臺(tái)分辨力紫外超分辨光刻裝備。該光刻機(jī)由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所研制,光刻分辨力達(dá)到22納米,結(jié)合多重曝光技術(shù)后,可用于制造10納米級別的芯片。光刻機(jī)作為半導(dǎo)體芯片的“母機(jī)”,在半導(dǎo)體制造行業(yè)的作用不亞于高精度機(jī)床在機(jī)械加工領(lǐng)域。它對于我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言,是一個(gè)重大的突破。但是,除了民用半導(dǎo)體領(lǐng)域,高精度光刻機(jī)在軍事領(lǐng)域,還有哪些用處呢?
據(jù)悉,國產(chǎn)高精度光刻機(jī)研制成功后,已經(jīng)先后成功制備出一系列納米功能器件,包括大口徑薄膜鏡、超導(dǎo)納米線單光子探測器、切倫科夫輻射器件、生化傳感芯片、超表面成像器件等,驗(yàn)證了該裝備納米功能器件加工能力,已達(dá)到實(shí)用化水平。
眾所周知,電子行業(yè)是一個(gè)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度軍民融合的高科技行業(yè),絕大多數(shù)元器件和相關(guān)技術(shù),都能實(shí)現(xiàn)軍民兩用,因此高精度光刻機(jī)制造出的高精度半導(dǎo)體元器件,不光可以民用,在軍用雷達(dá)、電子設(shè)備、高精度傳感器上,也一樣大有用武之地。
上面提到的太赫茲雷達(dá),就是目前軍用領(lǐng)域研究投入很大的新概念雷達(dá),如果用太赫茲體制來做成像雷達(dá),更能得到比X波段火控雷達(dá)更精細(xì)的圖像。同時(shí),與波長比太赫茲波更短的紅外光學(xué)探測波段相比,太赫茲波也有優(yōu)勢,它能穿透紅外光學(xué)探測穿透不了的煙霧、沙塵等遮蔽,能夠在敵軍武器裝備釋放干擾彈、煙霧的情況下,也準(zhǔn)確地偵測到目標(biāo)。此外,太赫茲雷達(dá)還具有載頻高、合成孔徑長度小、成像速度快的優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻成像和跟蹤。將其用于高速低空偵察系統(tǒng)或武器,是一個(gè)可能的應(yīng)用方向。而太赫茲雷達(dá)的核心,無疑是天線組件,它就是一種高精度的半導(dǎo)體元器件,可以用高精度光刻機(jī)來制備。用高精度光刻機(jī)做出來的天線組件器件,性能好精度高,能使得太赫茲雷達(dá)充分發(fā)揮其能力。
而對于航天技術(shù)領(lǐng)域,比如火箭、導(dǎo)彈等,需要使用高精度的電子元器件來制造彈載或箭載電子設(shè)備,比如導(dǎo)航系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)等,例如導(dǎo)彈要打得更遠(yuǎn),精度更高,就要求電子元器件不但要尺寸更小,好讓導(dǎo)彈重量大幅減輕,還要求元器件精度更高,使得導(dǎo)航和制導(dǎo)更為精密、誤差更小。而高精度光刻機(jī)所加工制備出的電子元器件,就能滿足這一要求,讓咱們的導(dǎo)彈做的更小、打得更遠(yuǎn)更準(zhǔn)。此前美國在同等性能的導(dǎo)彈方面,明明射程與咱們一樣,但美國導(dǎo)彈就可以做得更小,精度還比咱們更高,這其中,就有高精度個(gè)光刻機(jī)加工半導(dǎo)體的優(yōu)勢和功勞。美國在雷達(dá)方面一直占據(jù)世界位置,其掌握的光刻加工技術(shù),也是其中重要的原因。
在戰(zhàn)斗機(jī)領(lǐng)域,我們未來的機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá),也可以采用高精度光刻機(jī)來制作天線和元器件,可以用更先進(jìn)的制程來制造元器件,比方說以前的雷達(dá)半導(dǎo)體元器件,用150納米、90納米制程工藝來制造,未來就可以用22納米、甚至10納米制程工藝來制造。我們知道,制程越小,半導(dǎo)體元器件集成度就越高,在同一塊尺寸的電路板上,器件運(yùn)算性能成倍提升、功耗大幅下降。先進(jìn)光刻機(jī)的研制成功,將有助于我國用更好的半導(dǎo)體器件,研制出更大規(guī)模的集成電路器件,制造運(yùn)算速度更快、性能更好的機(jī)載雷達(dá),讓戰(zhàn)斗機(jī)的“鷹眼”更銳利!