現在科技含量最高的事物是什麼?

Khtjgbo


領域:半導體/芯片製造業。 我們這個行業可以說集合幾乎人類所有理工學科的智慧,但是要是找出一個科技含量最高的代表來,我覺得還是非光刻機莫屬。

光刻機的內部構造 外行的知友可能不知道光刻機的作用,簡單來說,光刻就是利用光與特殊光學響應材料的作用,形成密集圖案結構的過程。沒有圖案的完美製備,芯片製造就無從談起。 芯片的多層結構側剖面示意圖 芯片密集圖案俯視角度電鏡照片示例 光刻機最值得讚歎的,就是它科學門類集成程度很廣。

光刻工藝往簡單了說就是兩個事情: 1. track組件負責鋪膠與顯影。 2. scanner組件負責曝光。 看起來好像沒什麼大不了,但實際上,其難度之大,集成的學科種類門數之多,可能在整個人類科學發展進程上,都是數一數二的存在。 就我所能理解的,至少結合了數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別等多個學科的智慧。 這裡,我們拆分一下光刻工藝的過程,看看它是怎麼把各個門類的科學“揉合”在一起的。 第一步是鋪膠。 在這個過程中至少集合了流體力學、表面物理和化學,晶圓首選要經過六甲基二硅胺烷的疏水化處理,隨後光刻膠泵送系統要在晶圓中心準確地滴入精確體積的光刻膠,同時配合晶圓高速旋轉,最後形成厚度極其均勻的光刻膠薄膜(先進節點一般要求在±2nm以內)。在這個過程中,疏水處理時間與溫度、晶圓轉速、光刻膠用量、濃度、黏度等參數都要精確控制。 第二步是量測與曝光。 量測步驟涉及的學科至少包括光學、數學。 上面動圖中,每片晶圓都先後經過量測和曝光的過程,為了提高晶圓的output,已經完成量測的晶圓(上圖右半邊)在步進式曝光的同時,後續跟進的晶圓(上圖左半邊)在進行著量測。 量測的目的主要是找平(leveling),因為光刻膠雖然已經鋪的非常平整了,但是對於曝光來講,其平整度還是無法被認定為完美的平面,因此需要掃描並探測出整片晶圓的光刻膠高度,以在後續的曝光過程中進行焦距補償。 檢測器在快速掃描的過程中,通過光線反饋的信號,快速記錄並擬合出光刻膠分佈的leveling圖像。 晶圓平整度leveling示例 曝光步驟涉及的學科至少包括光學、數學、高分子物理與化學、表面物理與化學。 曝光是一個特別精密的過程,先不說曝光本身需要的光源調節、焦距調節是多麼地精確,單是晶圓移動的精確度,就已經讓人歎為觀止了。 光刻工藝中,一次曝光的面積只能曝光長寬為釐米尺度的範圍,光源為保持穩定性不會移動,每曝光完成一個曝光區域之後,晶圓移動到下一個曝光區域並曝光,重複此過程,最終完成整片晶圓的曝光 晶圓每次移動的距離大約為0-10幾釐米級別,先進工藝中,要求它的移動誤差為幾十納米級別,它們的數量級相差了10的7次方。 這是什麼概念呢?我自己換算了一下,相當於把一個物體從北京搬到上海(距離約為1000公里),它的理論目標位置與實際到達位置的偏差只有10釐米。 如此高精度的移動,現代光刻機可以在零點幾秒就就完成。 實際上,晶圓的移動不止這麼簡單,因為它不只是有x、y、z三個方向的平動,還有三維轉動伴隨在裡面,以滿足焦平面和光刻膠平面的最佳吻合,這個轉動幅度也是在幾十納米範圍內。 所以你看,單是實現移動這一件小事,就需要感應裝置、機械裝置、數學計算與擬合的協調統一。 而曝光過程本身,就更加複雜了。曝光本身對光源的集中度和光波長的純淨度要求極高,先進工藝使用的是準分子激光來獲得波長更短的純淨光源。這部分內容太過專業,就不做展開講解了(實際上是因為太複雜了,答主還沒弄明白)。 光刻之後,就要對光刻效果進行評估,最常見的就是缺陷評估和關鍵尺寸(Critical Dimension,簡稱CD)量測。 典型缺陷結構圖像示例 要知道,這些評估通過都是通過計算機來自動實現,因為不可能通過效率極低的人力的方式。而缺陷的形狀五花八門,計算機怎判斷出來哪裡是缺陷?怎麼自動判斷出關鍵尺寸的大小?這裡,就需要光學探測成像與圖像識別算法的高度配合。 所以你看,為了實現完美的光刻工藝,工程師幾乎是把人類理工科智慧的精華全都用上了。從這個角度講,光刻機作為現實中高科技含量的代表,我認為當之無愧。


會飛的UFO愛好者


說到科技的發展以及相應的最傑出的成果,從工業革命開始的“世界十大創造”(“世界科技十大創造”)

一、蒸汽機

二、內燃機

三、電的應用技能、電技能、電子技能

四、電磁波技能、無線電技能

五、電子計算機、互聯網技能

六、半導體技能、微電子技能(集成電路技能)

七、激光技能、光技能(光子技能)

八、原子能技能(核能技能)

九、航天技能、納米技能

十、化學工程技能、生物技能

第二部分科技最前沿的研究或者未來新技能創造展望

一、核聚變技能

二、反物質技能

三、中微子通訊技能

四、暗物質技能、暗能量技能

五、引力場技能





南果吉仁


首先,科技含量高與低,是相對的。屠呦呦的諾貝爾獎青蒿素,與野牛氣墊船,哪個科技含量高呢?好像沒有可比性。

現在科技含量最高的領域很多,除了大家熟知的量子科技、石墨烯、新能源、生物工程、太空技術外,還有拓撲數學、新材料邊沿交叉學科等許多新興學科。

大到巨型建築,小到物理與生物微觀世界,每天都有新發現在更新,科學技術發展也在不斷顛覆傳統認知。所以,現在到底哪個領域科技含量高,只能辯證地看待。況且,當我們看到新成果出現在面前時,這個奇蹟可能早已是"過去式"了。

正所謂"當科學家爬到半山腰時,佛祖已經在山頂等候多時了!"這個"佛祖"就是客觀巨眼本身。


燕玲嘉


對無線電信號的應用。


焰火549


正因為生活在一個低科技的時代,在生活中看不到什麼令人震驚的科技含量高的產物,因此我才對構思科幻故事感興趣。戰鬥機,攻擊機的科技含量高吧?我們這邊,有時候會看到空中有些戰機訓練時飛過,某些型號戰機,也有一些其他軍機。但戰機這種東西,實質上還是對化學能的低效利用,耗費大量燃料,以及無法脫離行星大氣層的低科技東西。電影裡經常看到國內外的火箭衛星,航天飛機的發射轉播畫面,這種東西科技含量高吧?實質上仍然是拋掉大多數發射重量,和煙花爆竹一樣低效地利用化學能推進,難以掙脫地球附近的引力井的原始東西,即使如此也僅能在地球軌道上,靠慣性飛行,和外星球飛來地球的宇宙遠航飛行器(某些UFO)的技術含量不能比了。至於很多大噸位飛行器進行的宇宙遠航,遠離太陽系,去開闢新的生存空間,至今都無法實現,我們怎能對這樣原始落後的火箭等東西感到震驚?還有,人們常用的計算機,CPU,顯卡等東西跑得快吧?然而主頻超過4G左右就遭遇了發熱量過大,在常溫下容易燒燬的嚴重問題,暫時無法靠進一步提升主頻來提速,只能靠多核心來增加數據吞吐量。幾十年前的光計算機,量子計算機等科幻產物,至今仍然停留在前沿科研和科幻的領域。對於連一個和生活環境相似到足以亂真的虛擬場景都模擬不出來,對於幾天以後的天氣預報都無法精確預測,這樣的計算機,怎能讓人覺得是高科技產物?簡直弱爆了。此外,許多人都碰到家庭中長者逝世的悲劇,人類壽命的極限並沒有因為現代醫學而得以有效延長,別說活個100萬年,就是活100年,大多數人都活不到。還有癌症艾滋病等不治之症,現代醫學尚且無法攻克,帶來了無數人間悲劇,生活在這個無法永生的年代,我們怎能不感嘆生命的短暫?!此外還有糧食問題,能源問題,人口問題,困擾著國內外無數的人們,而現代科學對此暫且還沒有什麼辦法,我們又怎能覺得現在已經有給力的高科技?我們生活在低科技時代,因此我們需要對生活保持好奇,繼續研究事物運動的理,靠一代又一代人的努力去積累,希望科技能夠造福人類。




軍愛看


人工智能與物聯網的結合


前進尖兵


航空發動機和芯片


這個名字有沒有重複


易經,黃帝內經。

絕對科技含量,技術含量很高。不接受反駁。

這麼長時間。西方醫學終於承認人體的另外一個系統。經絡存在。


網紅集中營


炎炎夏日很高興為大家解答這個問題,讓我們一起走進這個問題,現在讓我們一起探討一下。

以下我為大家分享,我個人對這個問題的看法與想法,希望我的分享能給大家帶來幫助,也希望大家能夠喜歡我的分享。

我認為現在最火的人工智能肯定是榜上有名的。其實很多科技都是有了概念但由於硬件的束縛而遲遲無法普及,所以也可以說硬件水平的提升是最難的部分。硬件質的飛躍必將導致科技產品的發展。

其次,芯片的高科技含量很高,一直被國外幾家芯片廠商所壟斷,最近幾年我國幾大巨頭一直在研發芯片,也想打破外國的壟斷地位,而且芯片涉及到的科技很多是精細化的,微晶體、微電子元器件之間的兼容、適配、組織等。

在以上的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家。

在這裡同時也希望大家能夠喜歡我的分享,大家如果有更好的關於這個問題的解答,還望分享評論出來共同討論這話題。

我最後在這裡,祝大家每天開開心心工作快快樂樂生活,健康生活每一天,家和萬事興,年年發大財,生意興隆,謝謝!


Mr踢雪烏騅


芯片,航空發動機,電力系統,通信系統等


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