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中國研制出首臺高精度光刻機,在軍事領域有什么用處?

來源:原創: 西安兵工科技雜志社 兵工科技發布時間:2018-12-04 15:02:30點擊率:

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據媒體報道,由中國科學院光電技術研究所承擔的國家重大科研裝備——超分辨光刻裝備項目今天在成都通過驗收,這是我國成功研制出的世界首臺分辨力最高紫外超分辨光刻裝備。該光刻機由中國科學院光電技術研究所研制,光刻分辨力達到22納米,結合多重曝光技術后,可用于制造10納米級別的芯片。光刻機作為半導體芯片的“母機”,在半導體制造行業的作用不亞于高精度機床在機械加工領域。它對于我國半導體產業而言,是一個重大的突破。但是,除了民用半導體領域,高精度光刻機在軍事領域,還有哪些用處呢?

據悉,國產高精度光刻機研制成功后,已經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,驗證了該裝備納米功能器件加工能力,已達到實用化水平。

眾所周知,電子行業是一個目前已經實現高度軍民融合的高科技行業,絕大多數元器件和相關技術,都能實現軍民兩用,因此高精度光刻機制造出的高精度半導體元器件,不光可以民用,在軍用雷達、電子設備、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,就是目前軍用領域研究投入很大的新概念雷達,如果用太赫茲體制來做成像雷達,更能得到比X波段火控雷達更精細的圖像。同時,與波長比太赫茲波更短的紅外光學探測波段相比,太赫茲波也有優勢,它能穿透紅外光學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,也準確地偵測到目標。此外,太赫茲雷達還具有載頻高、合成孔徑長度小、成像速度快的優點,可以實現對運動目標的視頻成像和跟蹤。將其用于高速低空偵察系統或武器,是一個可能的應用方向。而太赫茲雷達的核心,無疑是天線組件,它就是一種高精度的半導體元器件,可以用高精度光刻機來制備。用高精度光刻機做出來的天線組件器件,性能好精度高,能使得太赫茲雷達充分發揮其能力。

而對于航天技術領域,比如火箭、導彈等,需要使用高精度的電子元器件來制造彈載或箭載電子設備,比如導航系統、制導系統等,例如導彈要打得更遠,精度更高,就要求電子元器件不但要尺寸更小,好讓導彈重量大幅減輕,還要求元器件精度更高,使得導航和制導更為精密、誤差更小。而高精度光刻機所加工制備出的電子元器件,就能滿足這一要求,讓咱們的導彈做的更小、打得更遠更準。此前美國在同等性能的導彈方面,明明射程與咱們一樣,但美國導彈就可以做得更小,精度還比咱們更高,這其中,就有高精度個光刻機加工半導體的優勢和功勞。美國在雷達方面一直占據世界領先位置,其掌握最先進的光刻加工技術,也是其中重要的原因。

在戰斗機領域,我們未來的機載有源相控陣雷達,也可以采用高精度光刻機來制作天線和元器件,可以用更先進的制程來制造元器件,比方說以前的雷達半導體元器件,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,半導體元器件集成度就越高,在同一塊尺寸的電路板上,器件運算性能成倍提升、功耗大幅下降。先進光刻機的研制成功,將有助于我國用更好的半導體器件,研制出更大規模的集成電路器件,制造運算速度更快、性能更好的機載雷達,讓戰斗機的“鷹眼”更銳利!



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