日期:2024-05-15

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阅读下面的材料,完成下题。

材料一:

当前,我国已经成为具有重要影响力的科技大国,但是与建设世界科技强国的目标相比,我国在关键领域核心技术,尤其是芯片领域还面临一些亟需破解的瓶颈。

2019年开始,部分西方国家就通过限制我国进口 EUV 光刻机等手段对我国芯片产业进行疯狂打压。这使得我们的部分先进科技产品发展受阻,但这种“卡脖子”反而推动了我国国产芯片研发进程,使国产功率半导体能够在试错、 迭代中不断发展。

中科院近期宣布:已经攻克3nm 光子芯片技术,2023年开建第一条生产线。此项技术的重大突破意味着中国国产芯片技术取得突破性进展,离世界先进水平又近了一步。凭借这我们得以在西方国家的技术围堵中杀出重围。届时,中国将会成为世界上第一个大规模量产光子芯片的国家。

但是就目前来看,光子芯片依旧难以取代电子芯片。那么为何我们还要孜孜不倦的在光子芯片上开发呢?原因很简单:能耗低,成本低,不用依赖极紫外光刻机等等,最关键的还是自主可控。相信我们在光子芯片上的技术积累完全可以让我们实现弯道超车。

(摘自“网易新闻网”2023.3.10)

材料二:

材料三:

“数字时代”,芯片的重要性不言而喻。芯片是所有电子工业的基础,对人类社会影响极其巨大。小至手机大至空间站都离不开芯片的大规模使用。芯片的使用关系到国家安全,国防工业建设中很多涉及计算与控制的任务都需要芯片来完成。芯片也关系到科学技术的进步,依赖先进的芯片,科学研究的效率可大大提高。

半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上,这一过程通过光刻来实现,光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。整个过程涉及多种核心设备,其中价值量最大且技术壁垒最高的部分就是光刻机。

光刻不难,难的是更精确地光刻。极紫外光波长为10~14纳米,用这类光源作为光刻技术,是生产5nm 芯片必要的设备。这种高端光刻机——EUV光刻机(极深紫外线光刻机),是精密仪器中的翘楚。极深紫外线并非地球上天然存在的光线,需要特定的技术和设备才能够制造出来。使用这种特殊的光源,不但整个光刻间都要处于真空状态,以尽量减少光能的损耗,其他细节也要求极为苛刻,因而 EUV光刻机制造难度极大。

EUV 光刻机对“工作环境”相当挑剔。

光要纯:光刻房间要求全部为纯净的黄光。因为短波长的光会造成光刻胶 变性 。

要无尘:每立方米的空气中不能有超过10个颗粒,并且颗粒大小小于0.5 微米,每小时要净化30万立方米的空气。

要安稳:厂房对地基要求也很严格。不能有任何微小的振动。

耗电高:一台EUV工作24小时,耗电量达到3万度,相当于可支撑一辆电动自行车绕地球骑行六圈。

(刊载于《广东科技报》2023.4.14,有删改)

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