少年励志,任重道远——清华大学王水弟教授开展科普报告讲座
2023年11月21日,北京市第二十中学有幸邀请清华大学王水弟教授为我校高一学生带来一节题为“神奇的光刻机”的科普讲座,王教授生动、细致地向同学们讲述了光刻技术是什么、光刻技术的原理以及光刻技术的应用。高中部主管张万祥副校长、教育科研中心李黎明主任、高一年级主管主任郭鹭鹭、高一年级的班主任老师和全体高一学生参加了这次讲座。
讲座伊始,王教授向同学们讲授了光刻技术的原材料及光刻机的功能,并向展示了光刻胶、掩膜板等在光刻技术中实际应用的原材料,通过实物的展示,让同学们有一个更加形象的初步认识,为后续的深入讲解奠定基础。
在有了对光刻技术的初步感知后,王教授向同学们介绍了光刻机的工作原理,在诸如硅片的基底表面覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶,再用特定光(一般是紫外光、深紫外光、极紫外光)透过包含目标图案信息的掩模版照射在基底表面,被光线照射到的光刻胶会发生反应,因此,在显影后被照到的区域会产生与未被照到的区域不同的效果。听着简单,可实际不然,王教授说到光刻机的工作环节时,着重讲到了光刻机工作的精度要求,光刻技术对对准的精度以及曝光的精度要求很高,如果偏差稍大,将会直接影响产品的良率。
随后,王教授介绍了光刻技术在实际中的应用,光刻技术主要应用于集成电路,如手机芯片等重要高精度科技零部件,但由于技术封锁,我国只能自主研发光刻技术,王教授讲述着我国研究光刻技术遇到的阻碍,但越是艰难的处境,越有逆流奋发的生命,在前不久的华为手机发布会上,华为手机向全世界宣告他们的芯片是世界上尺寸最小、精度最高的芯片,使全世界的目光,再次投向这个东方大国。
讲座的最后,王教授说光刻技术的未来依旧充满艰难险阻,习近平主席曾说道:“艰难方显勇毅,磨砺始得玉成”,而我们,身为新时代青年,应当树立远大理想、脚踏实地、不断奋发,在至暗时刻努力发光,在不断磨砺后成为真正的如玉君子,为我国的发展贡献出自己的力量。
以下是同学们的听后感想:
(高一脊梁1班 张恬甜)
在听完教授关于光刻机的讲座,我终于对“光刻机”这个卡我国科技发展“脖子”的东西,有更多了解。从原理而言。光刻机分为接触式曝光、接近式曝光、投影式曝光,教授为我们简单解释了他们的原理,我也明白了为什么投影式曝光最为精准。从当今局势来看。科技是第一生产力,这种精微雕刻技术,可以说是各项科技深度研发的基础,为全世界关注。目前荷兰汲取各国各方面最高技术,汇聚掌握最为高级的光刻机技术,已造出3纳米的光刻机。虽然我国与荷兰合作,但仍只能以极高昂的价格购买第二等级的光刻机,有诸多限制。因此,我国正在奋力追赶。我国科学家全力研究,今年就有极大希望研制出28纳米的光刻机,是一个重大突破,但这精度还不够,还需未来更多的中华儿女致力于此,向着更高精度。
“青年人有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗,中国青年才会有力量,党和国家事业发展才能充满希望。”正如教授在最后为我们所引用的习近平总书记所言的那样,身为祖国的未来,我们更要奋斗拼搏,攻克祖国科技难关,复兴中华。让我们担起中国梦的责任,跟上世界,超越世界!
(高一脊梁1班 李思伽)
今天下午,学校组织我们参加了一场由清华大学教授带来的有关光刻机知识的讲座,在这场别开生面的课堂中,我们认真聆听了有关光刻机的知识,受益匪浅,感受颇深,增加了科学知识,开阔了我们的眼界,使我们的目光不只局限在书本上,更了解了知识就是生产力,知识可以创造出有利于社会发展的价值。
本来对光刻机一无所知的我,随着老师深入浅出的讲解,逐渐了解了有关光刻机的原理、种类、现状等相关知识,本来枯燥无味的课程随着老师生动的语言也变得富有兴趣起来,慢慢地把我们带入到光刻机的知识海洋。通过老师的讲解我们了解到,光刻机是半导体领域内必不可少的设备,无论生产制造什么样的芯片,都脱离不了光刻机,其具有技术难度最高、单台成本最大、决定集成密度等特点。通过老师的讲解,我们也了解到根据用途光刻机分为好多种,有用于生产芯片的光刻机,有用于封装的光刻机,还有用于LED制造领域的投影光刻机等等。虽然这些年我国在关于光刻机的很多领域取得进展,但是总体来说国内的光刻机技术与国外技术依旧不小的差距。
通过今天光刻机的学习,我们感受很深,同时也增加了我们努力学习科学知识的决心,长大后必为国家的科技进步做出贡献。
(高一脊梁1班 潘德嘉)
今天的年级集会学习,我了解到了光刻机这一高新技术器件。光刻是制作芯片不可或缺的环节之一,而光刻机主要承担着这一过程。芯片光刻难度大,同时也是极其复杂、极其关键的一个步骤。在集会上,王老师着重为我们讲述了光刻机的不同部分、光刻机的工作原理、光刻机的精细程度等,如光刻技术是在一个圆形硅片上覆盖一层具有高度光敏感性的光刻胶,然后使用特定光对硅片进行光照,最终形成我们认识的集成电路——芯片。同时,王老师也着重为我们讲述了现在我国面临的关于光刻机的难题。当前,我国对于光刻机的制造与创造仍然面临了阻碍与困境,还受到来自国外技术限制,但是我国科学家并没有选择因此而放弃。通过今天的学习,我认识到光刻机发展的必要性和艰难性,在面对当前十分困难且复杂的光刻机研发技术上,我也暗下决心,要主动承担起这份责任,认真学习,刻苦钻研,在光刻机技术方面进行探索和研究,同时尽力为以后我国的科研工作出一份力!
(高一脊梁1班 王思涵)
王水弟教授的科普讲座使我收获颇丰,通过直观的结构图和生动清晰的讲解,我了解到光刻机的工作原理,集成电路的制造步骤,以及相关技术难点等内容。
半导体产业是全球主要国家的战略高地。光刻机被称为“半导体工业皇冠上的明珠”,是半导体产业链中最精密的设备,是制造芯片的核心装备。目前,全球能生产光刻机的厂商寥寥无几,荷兰阿斯麦、日本尼康和佳能占据了主要市场。其中,阿斯麦技术最为领先,它是唯一能生产极紫外线光刻机的厂家,这种光刻机可实现7纳米甚至5纳米工艺。
近年来,美国、荷兰、日本先后对光刻机等半导体制造设备出口进行限制,给我国高端芯片制造产业造成严重影响,光刻机技术已成为我国的“卡脖子”技术。想要不被“卡脖子”,在关键领域关键环节实现自主可控是必经之路。
科技兴则民族兴,科技强则国家强。习近平总书记多次强调,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。我国已将科技创新摆在国家发展全局的核心位置,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,坚持走中国特色自主创新道路,努力实现关键核心技术自主可控,把发展主动权牢牢掌握在自己手中。
作为祖国的接班人,我们要树立远大理想,勤奋学习,打好基础,为将来报效祖国,将我国建设成为世界科技强国、实现中华民族伟大复兴中国梦贡献自己的力量。
(高一脊梁1班 许皓凝)
昨天,“光刻机”对我来说还仅仅是科普书上的几行简单的说明。而今天下午,清华大学的教授为我们详细地讲述了光刻机的原理、种类和工作方式,让我又对光刻机了解了许多。
光刻机,这种在芯片制造中至关重要的精密机器,现今的任何集成电路在从硅质底板上浮现前都要经过光刻机的蚀刻。可以说,它就是电子芯片发展的钥匙之一。一片光滑的硅板,经过反复多次覆膜、蚀刻、清洗,纤如发丝的电路一层层在硅板上搭建,差出半分便前功尽弃,可见对机器的精准度和细致度的要求有多高。
然而,在这样关键的技术领域,我国目前却并不占优势。讲到这里时,教授的声音中多了些严肃。面对美国等国家的技术封锁,我国无法从外国进口最为先进的光刻机,而我国目前拥有的机器与世界顶尖还差出将近一个数量级,这无疑对我国的集成电路发展有着不小的制约。面对如此关键的封锁,我国的科学家们迎难而上,一方面抓紧对更为精细的光刻技术进行研究,另一方面对已有的机器和技术进行改造,通过方法的创新成功制出与世界先进水平更为接近的芯片,我国的集成电路研发仍在稳步开展。
长路漫漫,光刻机技术的研发需要无数次探索、无数次尝试,需要坚韧不拔的意志和刻苦钻研的精神。也许哪一天,我也会与科学家前辈们并肩,一起为中国的技术突破、科技进步而奋斗,我们将以今日的奋斗迎接明天的到来。
编辑:程磊,邢小晨
审核:吴刚,檀玉婷
总编:孙玉柱