加一倍。但摩尔定律并不是客观的自然规律,而是芯片行业在激烈竞争中形成的经验规律:一旦芯片公司的研发速度落后于这个节奏,就将被无情淘汰。摩尔定律自从1965年提出后,统治了芯片行业长达半个世纪。
半个世纪以来,芯片上的晶体管数量一直在呈指数级增长。如果还把芯片比喻为“照片”的话,那么,这个照片的像素是呈指数级增长的。相应地,用来曝光洗印“照片”的光刻机的精度,也必须越来越高,否则,你设计的“照片”再精美,印不出来也没有用。
比如,未来博米的智能手机需要用到低于10nm级别的芯片,生产这样的芯片,要用到的最先进的极紫外光刻机。
它的精度要达到什么样的程度呢?首先,如果把光想象成一把刻刀的话,那么光波越短,这把刻刀就越锋利。
1纳米等于百万分之一毫米,7纳米芯片意味着,它的每个元器件之间,只允许有几纳米的间隔距离,相当于一根头发丝粗细的万分之一。
要曝光这样的芯片,必须采用一种特殊的光源,也就是极紫外光,它的波长只有13.5纳米,是可见光波长的几十分之一。
但是,极紫外光源很难制造。
直到今年年初,阿斯麦才研制出了第一台极紫外光刻机。
不过这个进程已经比曹阳前世的要提前太多了。
光刻机的第二个技术难点,是用来调整光路和聚焦的光学镜头。高度精密的光学镜头是光刻机的核心部件之一,所以,排在阿斯麦之后的另外两家光刻机生产商,尼康和佳能,都是生产光学镜头的佼佼者。
阿斯麦自己不生产镜头,它的镜头来自德国的光学大师卡尔蔡司。这种镜头有多精密呢?如果把镜头放大到一个地球那么大,它上面只允许有一根头发丝那样的凸起。所以有人说,这可能是宇宙中最光滑的人造物体。
国内吃亏就吃亏在没有完整的产业链,尤其是光学元件所需要的产业链上面,摄像头,照相机基本上都是来自于国外公司生产,很少能将光学元件打磨到那么精细。
所以这一块还有很长的路要走。
最后一个难点就在于【精准】
芯片不是一次曝光就可以完成的,而是必须更换不同的掩膜,进行多次曝光。
芯片的每个元器件之间只允许有几纳米的间隔。这就意味着,掩膜和硅晶圆每次对准的误差,也必须控制在纳米级别。
曝光完一个区域之后,放置硅晶圆的曝
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