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中国研制出首台高精度光刻机,在军事领域有什么用处?

来源:原创: 西安兵工科技杂志社 兵工科技发布时间:2018-12-04 15:02:30点击率:

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据媒体报道,由中国科学院光电技术研究所承担的国家重大科研装备——超分辨光刻装备项目今天在成都通过验收,这是我国成功研制出的世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米,结合多重曝光技术后,可用于制造10纳米级别的芯片。光刻机作为半导体芯片的“母机”,在半导体制造行业的作用不亚于高精度机床在机械加工领域。它对于我国半导体产业而言,是一个重大的突破。但是,除了民用半导体领域,高精度光刻机在军事领域,还有哪些用处呢?

据悉,国产高精度光刻机研制成功后,已经先后成功制备出一系列纳米功能器件,包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等,验证了该装备纳米功能器件加工能力,已达到实用化水平。

众所周知,电子行业是一个目前已经实现高度军民融合的高科技行业,绝大多数元器件和相关技术,都能实现军民两用,因此高精度光刻机制造出的高精度半导体元器件,不光可以民用,在军用雷达、电子设备、高精度传感器上,也一样大有用武之地。


上面提到的太赫兹雷达,就是目前军用领域研究投入很大的新概念雷达,如果用太赫兹体制来做成像雷达,更能得到比X波段火控雷达更精细的图像。同时,与波长比太赫兹波更短的红外光学探测波段相比,太赫兹波也有优势,它能穿透红外光学探测穿透不了的烟雾、沙尘等遮蔽,能够在敌军武器装备释放干扰弹、烟雾的情况下,也准确地侦测到目标。此外,太赫兹雷达还具有载频高、合成孔径长度小、成像速度快的优点,可以实现对运动目标的视频成像和跟踪。将其用于高速低空侦察系统或武器,是一个可能的应用方向。而太赫兹雷达的核心,无疑是天线组件,它就是一种高精度的半导体元器件,可以用高精度光刻机来制备。用高精度光刻机做出来的天线组件器件,性能好精度高,能使得太赫兹雷达充分发挥其能力。

而对于航天技术领域,比如火箭、导弹等,需要使用高精度的电子元器件来制造弹载或箭载电子设备,比如导航系统、制导系统等,例如导弹要打得更远,精度更高,就要求电子元器件不但要尺寸更小,好让导弹重量大幅减轻,还要求元器件精度更高,使得导航和制导更为精密、误差更小。而高精度光刻机所加工制备出的电子元器件,就能满足这一要求,让咱们的导弹做的更小、打得更远更准。此前美国在同等性能的导弹方面,明明射程与咱们一样,但美国导弹就可以做得更小,精度还比咱们更高,这其中,就有高精度个光刻机加工半导体的优势和功劳。美国在雷达方面一直占据世界领先位置,其掌握最先进的光刻加工技术,也是其中重要的原因。

在战斗机领域,我们未来的机载有源相控阵雷达,也可以采用高精度光刻机来制作天线和元器件,可以用更先进的制程来制造元器件,比方说以前的雷达半导体元器件,用150纳米、90纳米制程工艺来制造,未来就可以用22纳米、甚至10纳米制程工艺来制造。我们知道,制程越小,半导体元器件集成度就越高,在同一块尺寸的电路板上,器件运算性能成倍提升、功耗大幅下降。先进光刻机的研制成功,将有助于我国用更好的半导体器件,研制出更大规模的集成电路器件,制造运算速度更快、性能更好的机载雷达,让战斗机的“鹰眼”更锐利!



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