Tin nhanh

Photolithography – Điều gì là quan trọng như vậy?

Kỹ thuật này sử dụng một thiết bị phức tạp gọi là Máy chụp ảnh, thiết bị nguồn để sản xuất chip. Nó sử dụng công nghệ sao chép tương tự để in các họa tiết nhỏ trên Mặt nạ (mask) lên silicon thông qua việc tiếp xúc với ánh sáng. Nó còn được gọi là máy phơi sáng. Để sản xuất chip, cần phải có một máy quang khắc và công nghệ sản xuất Photolithography được kiểm soát ở một số rất ít quốc gia như Hà Lan, Nhật Bản, Đức, Hoa Kỳ và Trung Quốc. Trong số đó, Hà Lan có công nghệ máy khắc quang học tiên tiến nhất. Kỹ thuật Photolithography hàng đầu của nó thậm chí còn đạt đến độ phân giải 2 nanomet.

Máy quang khắc của AMSL (Hà Lan) hiện đại nhất hiện nay.

Khó khăn của việc sản xuất máy quang khắc là gì?

Chúng ta có thể nhìn vào CPU trong chiếc điện thoại di động cũ của mình, nó chỉ có kích thước bằng móng tay nhưng có một số lượng mạch khủng khiếp được khắc trên đó. Có người đã từng so sánh điều này còn khó hơn khi khắc bức tranh Qingming Shanghe của họa sĩ Bắc Tống Zhang Zeduan (張擇端) kích thước 528,7×24,8mm (清明上河圖 張擇端 的 畫) lên tóc. Để phát triển công nghệ khắc quang học, Trung Quốc đã từng sang Đức để quan sát, nghiên cứu và học hỏi, nhưng họ phải thừa nhận rằng: “Cho dù được tặng một bộ bản vẽ đầy đủ nhưng vẫn không thể làm nổi”.

Đây không phải là chuyện coi thường ai, mà nói chính xác là Máy Khắc Quang Học có yêu cầu kỹ thuật cực kỳ cao. Ngay cả khi nó là một máy Photolithography cấp thấp, nó là một cỗ máy bao gồm hàng chục nghìn bộ phận chính xác và hàng trăm bộ phận có độ chính xác cực cao. Điều quan trọng nhất là sai số của nó gần như bằng không, chỉ bằng một phần mười sợi tóc. Trên thực tế, trong Chiến tranh Lạnh, phía Nga đã chế tạo ra thế hệ máy Photolithography đầu tiên không kém gì phương Tây nhờ liên kết với công nghệ chính xác của Đông Đức với doanh nghiệp nổi tiếng Carl Zeiss Jena.

Một chiếc máy Photolithography cao cấp thường là sự kết tinh trí tuệ của hàng chục quốc gia, và tất cả các linh kiện đều được sản xuất theo công nghệ hàng đầu của một quốc gia nên máy Photolithography còn được mệnh danh là hoa hậu của ngành. quang học hiện đại.

Nga khắc phục ảnh hưởng của việc không có máy Photolithography hiện đại như thế nào?

Thứ nhất, trước khi có lệnh cấm vận đối với Crimea hơn 90% chip của Nga dựa vào nhập khẩu, nhưng cũng chính vì lý do này mà Nga đang ở vị thế là người tiêu dùng cuối cùng trong chuỗi bán chip. Bạn chỉ cần bỏ tiền ra mua những con chip này. Với tư cách là người mua hơn là người bán, Nga đương nhiên không cần lo lắng về tác động của máy Photolithography. Với lệnh cấm vận, Mỹ và phương Tây mất đi một khách hàng lớn, thiệt hại đối với Mỹ cũng không nhỏ vì mất thị trường chip khổng lồ như vậy ở Nga.

Thứ hai, Mỹ có lợi thế về chip của Mỹ nên Nga buộc phải có những khám phá mới trong việc nghiên cứu bộ dao động tinh thể kích thích dạng ống điện tử mini. Các nhà nghiên cứu Nga đã tiến hành hàng loạt nghiên cứu chuyên về công nghệ mạch tương tự – lĩnh vực mà Nga thống trị, và cuối cùng Nga đã tìm ra giải pháp, đó là thay thế chip quân sự bằng bộ tạo dao động tinh thể, giảm bớt sức mạnh của các lệnh trừng phạt chip của Mỹ.

Và kết quả nghiên cứu này cũng được áp dụng trên thực tế, hệ thống tên lửa phòng không S-400 của Nga được sử dụng với kết quả nghiên cứu này, không cần chip, nhưng vẫn mạnh mẽ như các hệ thống của Mỹ đã sử dụng. khoai tây chiên.

Hệ thống tên lửa phòng không S-400 có khả năng tác chiến mạnh, với tầm xa, tầm trung và tầm ngắn và khả năng tác chiến phòng thủ tầm cao, tầm trung và tầm thấp. Còn đối với tên lửa hành trình Tomahawk của Mỹ, hệ thống này có thể đánh chặn xuất sắc tên lửa Tomahawk bằng cách kết hợp giữa phòng thủ vị trí và phòng thủ di động. Nó không chỉ có thể cải thiện khả năng phòng thủ mà còn rất tiết kiệm và dễ sử dụng. Đồng thời, nó được coi là tốt nhất trong số các hệ thống tên lửa phòng không trên thế giới hiện nay.

Không những vậy, Nga còn nắm trong tay nhiều vũ khí hạt nhân cực mạnh, bao gồm tàu ​​ngầm hạt nhân, bom hạt nhân, máy bay ném bom, … trong đó số lượng tàu ngầm hạt nhân và máy bay ném bom của Nga là rất lớn, điều này đã hạn chế nghiêm trọng vũ khí quân sự đáng tự hào nhất của Mỹ – máy bay vận chuyển.

Và thành công gần đây của Nga trong lĩnh vực tên lửa siêu thanh đã củng cố thêm sức mạnh quân sự mạnh mẽ của nước này. Việc Mỹ không nghiên cứu được tên lửa siêu thanh cũng chứng tỏ Nga không thể bị vượt mặt trong lĩnh vực quân sự. Đây là một trong những lý do khiến Mỹ không dám hành động vội vàng.

Thứ ba, ngay cả khi việc thiếu các máy Photolithography tiên tiến dẫn đến việc Nga bị tụt hậu trong ngành công nghiệp chip thì về tổng thể, Nga không hề thua kém Mỹ về lĩnh vực điện tử. Hệ thống tác chiến điện tử Murmansk-BN do Nga nghiên cứu và trang bị là hệ thống tác chiến điện tử chiến lược rất hiếm. So với chất bán dẫn do Mỹ nghiên cứu, nó có thể chống lại bức xạ hạt nhân, đồng thời bền hơn. Phạm vi gây nhiễu của hệ thống này là 5.000 km, và việc làm gián đoạn chuỗi cung cấp thông tin là điều đương nhiên.

Bất chấp những biện pháp đối phó quân sự tạm thời như vậy, con chip vẫn rất quan trọng.

Chip có trong mọi ngóc ngách của cuộc sống hàng ngày. Có chip trong tủ lạnh, TV, điện thoại di động, máy tính, ô tô, tàu cao tốc, máy bay … và các đồ đạc khác. Nhưng nhìn vào toàn bộ thị trường chip hiện đại, Nga và Trung Quốc chỉ chiếm một lượng khiêm tốn.

Nga và Trung Quốc đã thực hiện những bước nào trong lĩnh vực này?

Về công nghệ chip của Nga như đã nói ở trên, Nga đã tự chủ trong việc thiết kế và sản xuất các loại chip dân dụng và chuyên dụng với giới hạn công nghệ là 28nm.

Về chip Trung Quốc

Năm 2017, siêu máy tính “Shenwei Taihu Light- 神威 · 太湖 之 光 -Than Wei. Taihuzhi light “của Trung Quốc sử dụng chip nội địa” Shenwei 26010- 神威 Shenwei “đã 3 lần liên tiếp giành chức vô địch thế giới trong lĩnh vực siêu máy tính. Đây chỉ là mô hình thu nhỏ của công nghệ. Ngoài ra, bộ vi xử lý Kirin của Huawei HiSilicon đã có từ lâu. nằm trong top những chip điện thoại di động hàng đầu thế giới. cấm vận, đã phát triển một máy Photolithography 22 nanomet.

Nhưng hiện tại, so với Mỹ, Hà Lan, Nhật Bản và các nước khác, công nghệ của Trung Quốc trong lĩnh vực chip này vẫn chưa trưởng thành và chủ yếu dựa vào lượng lớn nhập khẩu.

Trên thực tế, từ những năm 1980, công nghệ bán dẫn trên đất Trung Quốc đã tương đối tiên tiến, nhưng đã được nắm giữ bởi các công ty nước ngoài đã tự do hóa thương mại. Ở Trung Quốc, ý tưởng “mua tốt hơn tự xây” đã trở nên cực kỳ phổ biến từ những năm 1980. Mặc dù điều này sau đó đã bị chỉ trích dữ dội, vào thời điểm đó, ngành công nghiệp bán dẫn của chính Trung Quốc. Đất nước rất trì trệ. Mãi đến những năm 1990, họ mới nhận ra tầm quan trọng của đổi mới / sáng tạo và bắt đầu theo đuổi lợi thế quốc tế.

Trình độ tiên tiến nhất thế giới sắp đạt được mục tiêu sản xuất hàng loạt nano-5, trong khi Trung Quốc hiện mới chỉ có thể hoàn thiện công nghệ Photolithography 22 nanomet. Do đó, Trung Quốc cần phải tìm ra những đột phá về công nghệ trong khoảng thời gian ngắn này, bắt kịp trình độ quốc tế nhanh hơn và hiện thực hóa giấc mơ nghiên cứu và phát triển độc lập chip cao cấp càng sớm càng tốt. .

Nó không chỉ đánh dấu trình độ phát triển công nghệ của một quốc gia, mà còn có vai trò quyết định đến vị thế quốc tế của một quốc gia. Việc một quốc gia có khả năng nghiên cứu và phát triển chip một cách độc lập hay không và các chip được phát triển có đạt trình độ hàng đầu hay không đều liên quan đến tiếng nói và sự hiện diện của quốc gia đó trên trường quốc tế. kinh tế, được các nước khác tôn trọng. Đó được gọi là “Trung Quốc cốt lõi”.

Mặc dù Nga ngày nay tự tin rằng họ không sợ sức mạnh quân sự và những phát minh sáng tạo, nhưng một số chuyên gia quân sự vẫn cho rằng Nga cần phát triển công nghệ quang khắc để đảm bảo rằng họ không rơi vào tình thế tiến thoái lưỡng nan. nan.

Trên thế giới, chỉ có Công ty ASML của Hà Lan (có cổ phần của Mỹ và các nước khác) chế tạo được máy quang khắc hiện đại dùng công nghệ 2nm. TSMC của Đài Loan, nhà sản xuất chip hàng đầu thế giới, cũng phải mua máy này nếu muốn gia công chip. Khi còn đương nhiệm, Tổng thống Trump đã yêu cầu công ty ASML không cung cấp máy chụp ảnh quang khắc cho Trung Quốc. “Các đồng minh tốt không bán loại thiết bị này cho Trung Quốc.” Đây là mắt xích quan trọng nhất trong toàn bộ chuỗi cung ứng chip trên toàn thế giới. Và Biden tiếp tục cấm vận công nghệ này một cách kịch liệt hơn.

Các chuyên gia cho rằng Nga và Trung Quốc dù có liên kết với nhau thì dù có bỏ ra bao nhiêu tiền cũng không thể làm được trong 10 năm. Hãy để một mình sau đó, công nghệ Mỹ đã đi đâu! Phía Mỹ hiện tại đang rung đùi: Thế kỷ 21 nắm chắc phần thắng trong tay. Nhưng cách biệt rất mỏng như tỷ số 1-0 trong môn bóng đá trước khi hiệp một khép lại.