前不久,荷兰光刻机巨头阿斯麦CEO温宁克先生的一则发言,引起了舆论热议。
温宁克说,“美国在芯片、光刻机领域对中国的制裁,极有可能起到推动中国自身技术进步的反作用!”
他还提及,“中国和我们的物理原理是一样的,只要给他们时间,他们完全可以自主研发光刻机,而我们失去的,将是整个中国市场!”作为世界级光刻机巨头的CEO, 温宁克先生发表这样的言论,或许并不是空穴来风。
当我们将目光重新回到中国的光刻机发展历史时,我们将发现,其情节之曲折、过程之热血,或许不亚于小说。
光刻机,有多重要就有多难造!
随着时代的发展,半导体行业在我们日常的生产生活中,发挥着越来越重要的作用,而光刻机的研发则是半导体领域的核心技术。可以说光刻机的应用既是现代光学工业皇冠上,最璀璨的明珠。同时它又是芯片制程中,最重要的一个步骤。
芯片制程,一般包括材料制备、掩膜、光刻、刻蚀、清洗、掺杂、机械研磨等工序。其中,光刻是最为重要的一道工序,也是这道工序决定了芯片技术是否前沿。
目前最先进的光刻机生产工艺由来自荷兰的ASML公司掌握,由他们生产的EUV光刻机制成的芯片可以达到5纳米,并且欧洲已经公布了1纳米以下的芯片制作的线路图。而国产光刻机市面上的水平还保持在28纳米上。
我们与市面上最先进的光刻机技术,还是有相当大的差距的。而且,想要弥补这个差距,我们还有相当长的路要走。毕竟完全实现光刻机的自主研发,并不是某些人“喊口号”就能成功的。
我们还是以目前最先进的光刻机巨头——阿斯麦(ASML)举例,强如阿斯麦,作为一个10纳米以下光刻机市场占有率高达100%的“大厂”,虽然掌握了光刻机制造的核心技术,但是他们也必须用到来自德国的激光器、来自日本的光罩、来自美国的控制器以及荷兰本土的反射镜。
也就是说,截至目前,全世界还没有哪一个国家能够提供光刻机制造的全部产业链条。由此可见,自主研发光刻机的难度之巨大。可是,一流芯片的制造实在太过于重要。为了跻身成为半导体制造强国,我们不得不“偏向虎山行”,尽管光刻机的自主研发难度堪称S级。
中国光刻机的发展史
其实,光刻机作为一项先进设备,其本身的研发难度,就已经劝退了世界上绝大多数国家,更何况中国的崛起,一直伴随着美国乃至西方的“虎视眈眈”。
尽管如此,早在上世纪70年代,中国就开启了光刻机的自主研发之路。但这一路走来,我们的确踩过不少坑、也走过不少弯路。究其原因,一是对光刻机的研发难度的低估,第二,就是来自外部“敌对势力”的搅和。
光刻机的重要性,我们很早就意识到了,但当时的中国工业水平低下、经济发展模式粗放,一说做光刻机,一些工厂的方式就是聘请一位在国际上光刻机领域都享有盛誉的专家坐镇,“号称”要自主研发光刻机。
在过去的很长一段时间,我们并不具备让光刻机“开花结果”的土壤,因为我们没有
中国光刻机能“杀出重围“吗?
那么,中国的光刻机真的能够“杀出一条生路“吗?或许有的朋友对此持怀疑态度,因为自主研发光刻机,真的太难了。当然,也会有朋友对我们的实力深信不疑、“盲目”信任。
然而“奇迹”两个字,从未在这片神州大地上断绝。我们的北斗系统、我们的空间站……哪一项成就又不是被打压着又站起来的呢?ASML的总裁温宁克说,“美国对中国的打压,将促使中国更快研发出世界一流的光刻机。”
这位温宁克先生还说,“或许这个时间,只需要十五年。”具体需要多少年,这或许并不是一个容易估计的数字,但我们已知的,北斗系统从研发到交付用了十四年。
我们能否成功研发出光刻机?答案当然是肯定的。但是不能冒进、不等操之过急!ASML总裁提及,“给中国15年,ASML将失去整个中国市场!”,这未免不是一个靠谱的预言。
未来已来,光明即当下!
尽管目前中国光刻机的研发之路还有很长一段要走,我们目前主要的芯片生产在28纳米这个量级,当然我们也有更精密的量级,但是制作工艺依然是世界上的二流水平。
但我们已经开始逐步改变“巧妇难为无米之炊”的局面,前不久华为宣布自己获得一项与光刻机相关的专利,引发了全民的讨论。专利是关于反光镜与光刻机装置稳定性的。除此之外,也有业内人士透露,为了缩短研发时间,华为也有在把自身的光刻机技术授权给国内的多家车企。
当然,跬步无以至千里,国产光刻机的发展绝不可能一蹴而就。毕竟,一台光刻机涉及到的产业和领域达到超乎我们的想象,它对每一个制程,都有极其精密的要求。
例如激光器的功率一定要大,光罩必须毫无瑕疵,扫描镜也必须做到高反射率,等离子控制器的输出也必须精准,当然还缺少不了系统控制器的稳定和安全。在各个配件齐备的情况下,我们还需要保持操作空间的无尘、抗震。所以其实光刻机的研发,对电力系统的稳定性也有很高的要求。
不过,我们既然已经开始研发的步伐,那这就意味着国产高精度光刻机离问世不远了。作为普罗大众,我们不妨多一些耐心和理解。毕竟,正如ASML的温可宁先生提及,“或许,我们将在未来15年内失去中国这个市场”,因为我们已经跻身世界光刻机强国了。
结语
道路当然充满曲折与阻塞,但前途却是一遍光明。在这片广袤的神州大地上,最不缺乏的便是奇迹。
我们曾在一穷二白的环境,举全国之力创造出震慑世界的国之重器。还有我们的北斗系统、还有我们的新能源产业。只要中国人民倾注了心血,我们就能创造一切奇迹。
光刻机,当然同理。只要不急功近利,相信在不久的将来,我们一定能够拥有中国制造的光刻机,而我们的芯片行业将更上一步台阶!