晶片關鍵裝置,我們為什麼“如鯁在喉”

為啥給圖紙,我們也做不出來?

荷蘭光刻機巨頭阿斯麥(ASML)曾放話,“就算把光刻機制造的圖紙公開,別人也無法仿造出來!”

這話聽著囂張、刺耳,對我們來說,卻是事實。

關鍵核心技術,說一句“外國仍把中國摁在地上”,一點都不過分。這其實很容易理解,因為核心技術不但要燒錢,更要燒時間。

晶片關鍵裝置,我們為什麼“如鯁在喉”

中國是世界第一大工業國,也是全世界唯一擁有聯合國產業分類當中全部工業門類的國家。但中國工業的發展,卻受到別國“卡脖子”的威脅,這是為什麼呢?

“我國產業中存在一些‘卡脖子’的技術問題,特別是晶片、發動機、材料、數控機床、工業軟體等領域存在短板,一些關鍵零部件、關鍵裝備依賴國外。別人一制裁我們,我們國民經濟中的一些關鍵部分就會受到重大影響。”中國科學技術發展戰略研究院研究員趙剛指出。

比如文章一開頭提到的阿斯麥光刻機,是生產高精度晶片必須用到的裝置。光刻機就是事先在製造晶片的原材料上應用鐳射等手段去除原材料上的保護膜,從而讓腐蝕劑能夠腐蝕指定的區域,因此光刻機的精準度實際上影響到整個晶片生產線的精準度,可以說光刻機是晶片生產的基礎。

晶片關鍵裝置,我們為什麼“如鯁在喉”

目前全世界最為先進並且最為精確的光刻機技術掌握在荷蘭阿斯麥公司手中,該公司光刻機的精度已經達到了7奈米甚至更小的精度。

光刻機的製造有多難?

一臺EUV光刻機,重量高達180噸,需要40個集裝箱運輸。涉及到10多萬個零部件,需要5000多供應商支撐,其中32%在荷蘭和英國,27%供應商在美國,14%在德國,27%在日本,這其實體現了全球化技術協作的結果。

5奈米的EUV光刻機工作,就相當於是用只有頭髮直徑一萬分之一粗的光線,在晶片上“雕刻”電路,最後將讓指甲蓋大小的晶片包含上百億個電晶體,這種技術是十分複雜的。這些高階技術背後是一整條高階生產製造的產業鏈,集合了歐洲和美國的尖端技術。所以說,不光是有圖紙就能造出最先進的光刻機。

晶片關鍵裝置,我們為什麼“如鯁在喉”

阿斯麥光刻機子系統構成。

日本的尼康和佳能也做光刻機,但技術遠不如阿斯麥,這幾年被阿斯麥打得找不到北,只能在低端市場搶份額。

阿斯麥是唯一的高階光刻機生產商,每臺售價高達1。2億美元。但即便是這樣,全球各大企業都依然擠破了腦袋想要獲得阿斯麥的EUV光刻機,同時也正是由於光刻機的製造難度非常大,所以阿斯麥每年的產能都有限。

2021財年二季度財報顯示,阿斯麥前三大裝置出貨地分別是韓國(佔比39%)、中國臺灣(佔比36%)、中國大陸(佔比17%),當季該公司一共出貨72套光刻系統(包括9臺EUV)。

阿斯麥計劃明年將其生產能力提高到55臺EUV光刻裝置,到2023年達到每年超過60臺。相比之下,該公司去年生產了35臺EUV光刻機。

晶片製造業最大的棋子

正因為在光刻機領域的壟斷地位,讓阿斯麥無法避開地緣政治的影響。在全球半導體產業的競爭中,美國已經將阿斯麥視為“關鍵武器”,不斷向荷蘭施壓,要求阻止將EUV賣給中國大陸的晶片製造商,否則白宮有權限制光刻機零部件向荷蘭出口。

晶片關鍵裝置,我們為什麼“如鯁在喉”

阿斯麥CEO溫彼得。

對此,阿斯麥公司CEO溫彼得毫不掩飾地表示,他對光刻機出口禁令很不以為然。他認為,這樣的禁令只會拖緩歐洲的產業發展速度,刺激中國迅速縮小現有的技術差距,最終實現技術獨立。

他說,(歐洲)應該讓自己變得更快、更具備創新力。他還說,如果他來決定,他會將最好的光刻機賣到中國去。

今年4月份,在中國工程院資訊與電子工程前沿論壇上,中芯國際聯席CEO趙海軍提到,阿斯麥首席技術官Martin van Der Brink此前來上海參觀,並對他說,“差距大概是20年”。但趙海軍認為:“20年的差距不需要20年追趕,想要一下子超過去很難,但是可以每次一點點遞進。”

文章來源:觀察者網,中科聯化研究院

本期編輯:陳楠,小竺

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