如何打破量子装备国产化“卡脖子”难题?福田河套这家研究院有答案!
2021-10-13 20:15
来源: 深圳新闻网
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如何打破量子装备国产化“卡脖子”难题?福田河套这家研究院有答案!


深圳国际量子研究院落户河套(视频)

读特客户端·深圳新闻网2021年10月13日讯(记者 蔡晓华 杨铭琪)2021年10月,国内自主研发的加速电压为30kV专业级场发射电子束刻蚀机样机第一代实验室样机成功落地深圳国际量子研究院,攻克国内量子科技领域的一道“卡脖子”难题。研发实验室国际量子研究院于去年入驻河套深港科技创新合作区深圳园区(下文简称“合作区”),福田区从场地、资金、人才保障等多方面提供支持,推动深圳量子科学发展以及大湾区国际科技创新中心的建设。

   

位于河套深港科技创新合作区内的国际量子研究院


电子束光刻机样机落地,“卡脖子”难题获破解

随着“第二次量子科技革命”大幕的开启,量子计算、量子测量等新一代信息技术迈入了产业大变革前夜。在这场席卷全球的新技术浪潮中,如何突破他国的技术封锁和设备垄断,成为国内量子科技领域的重要课题。而近日,一道曾摆在我国基础科研与产业发展前的“卡脖子”难题得到了成功破解。

30kV专业级场发射电子束刻蚀机样机

2021年10月,在坐落于合作区的国际量子研究院中,加速电压为30千伏的专业级场发射电子束刻蚀机完成了第一代实验室样机安装和调试,初步实现16nm以下线宽、50nm定位精度的微纳结构的加工,开始用户试用阶段。电子束光刻机(Electron Beam Lithography-EBL)是利用聚焦电子束,通过图形直写曝光,在晶片上获得图形化微纳尺寸结构与器件的一种高分辨图形化微纳加工技术手段,最高特征线宽可以小于5纳米,为物理、化学、微电子、光电子、微纳光学及MEMS芯片、生物芯片制造加工提供了不可替代的纳尺度结构制造技术支持,在新型微纳器件制备和研究,尤其在当前量子器件与量子芯片的研发和加工中起到不可或缺的支撑作用。

部分利用自主研发的电子束光刻机加工的二部分微纳结构结果


长期以来,我国电子束光刻机设备完全依赖进口。2018年开始,国外对加速电压100千伏以上的工业级电子束光刻机进行了精准打击,对量子科技等高科技领域研究机构进口实行了禁运。这成为严重制约我国基础科研与产业发展的“卡脖子”问题。

“我们国家现在发展量子科技,首先需要解决的一个问题就是我们这个领域用到的所有科研设备、装备都是进口,而它们现在大部分面临着被封锁、被禁运的局面。前期我们取得了一定的成果,但后续我们可能就会面临无米之炊的局面,而且形势是十分紧迫的。”深圳量子科学与工程研究院党支部书记、副研究员刘松说,所以我们研究院是由国家牵头立项,承担起了多项装备的研发任务。

此次30kV专业级场发射电子束刻蚀机样机的落地,意味着电子光学系统、电子束束闸、电子束矢量扫描发生器等关键核心技术被攻克,能够同时满足小批量芯片的研究开发和加工制造需求。且该设备完全由国内自主研发,目前在国内处于完成度最高、技术最领先的水平,有望打破国际技术垄断,在物理、化学、微电子、光电子、微纳光学、MEMS芯片、生物芯片制造加工等众多领域得到广泛的应用。

部分利用自主研发的电子束光刻机加工的二部分微纳结构结果

获国家战略平台青睐,“河套新引擎”助力“科研快车”

2016年,中国科学院俞大鹏院士带领团队南下深圳,依托南方科技大学筹建了深圳量子科学与工程研究院”。2020年,在南科大、深圳市科创委、合作区多方支持下,建设了具有国际影响的国际量子研究院并入驻合作区。

国际量子研究院是在深圳量子科学与工程研究院、粤港澳大湾区量子科学与工程联合实验室、广东省量子科学与工程重点实验室等省级、市级研究机构基础上发展壮大起来的国际化国家级量子科技研究平台。通过全球公开招聘,目前已吸引海内外杰出研究人才超300人,成为我国量子科技战略力量的南方支柱。

作为承担着国家量子领域国家实验室南方基地建设任务的重要战略平台,国际量子研究院缘何落户合作区?

“选址在河套深港科技创新合作区是有原因的。”刘松告诉记者,作为国家实验室的南方基地,不光是要在深圳这边发展,也希望打造成为大湾区科技创新发展的一个核心引擎。同时也是利用合作区一些创新的人才政策和环境政策,来建设国际联合的科学工作中心,这个地方是十分有优势。

科研人员正在调试设备


过去五年间,国际量子研究院从无到有,由弱至强,这既是“深圳速度”的彰显,也显示出合作区这一科技创新引擎的强大驱动力。福田区针对引领福田未来发展“三大新引擎”之一的合作区出台了一系列聚焦科研创新的支持政策,从资金、空间、人才三方面为科研机构保驾护航。目前,福田区为研究院提供了科研场地租金优惠支持,人才房支持以及粤港澳大湾区量子科学与工程联合实验室建设经费支持。此外,还支持研究院将仓储物流大楼改造为科研办公楼以及完成超净间实验室的初步建设。

合作区的独特优势也正引起越来越多优质科研机构和人才的关注。截至目前,合作区实质推进和落地高端科研项目逾百个,包括深圳国际量子研究院、金砖国家未来网络研究院中国分院、未来网络试验设施国家重大科技基础设施等国家战略级项目,构建起一条“基础研究+技术攻关+成果产业化+科技金融+人才支撑”的全过程创新生态链。

[编辑:许诗妍]
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