据德国媒体《焦点》周刊爆出,美国国会专家委员会建议政府让荷兰的阿斯麦尔(ASML)受到美国出口限制,再有拜登刚上台就派出官员与荷兰交谈,继续限制ASML与中国的业务往来,很显然拜登政府或再次延续特朗普时期的限制中国芯片发展的政策。
众所周知,芯片领域的“引擎”就是光刻机,但基于美国压力,当前ASML对中国限制出口的是最先进的EUV光刻机,该产品目前一共有两款,NXE3400B和NXE3400C。
其中3400C是2019年量产的最先进EUV光刻机,主要生产7nm和5nm节点的EUV光刻机。根据ASML财报,2020年光刻机一共销售了258台,其中EUV系统31台,占销售总量的12%,但销售额占全年的43%。
数据来源:企业财报
虽然2020 年,中国占阿斯麦总销售额的 17%。不过,这些销售额只涉及老一代设备。
中国光刻机进展被认为是中国最先进光刻机领军研究机构——长春光机所目前仍未达到28nm精度的DUV光源,完全自给自足的生产水平只在90nm,与先进水平有着较大差距。目前国内14nm水平实现国内自产,但产能有限,而且部分零部件仍然采用美国。
不过目前我国从机构到企业已经都在参与光刻机领域的分项研究,例如浙江大学在浸液系统研究,哈工大光源,北京科益虹源的激光器等等。
根据美国专家说法,中国芯片产业自给自足需要10年,投入至少10000亿美元。事实上,可能不止,仅ASML最先进的光刻机EUV就先后有多个发达国家花了几十年才做出来的,即便中国弯道超车,也不会再10年之内完全实现,在这一点上,中国不能好高骛远。
就光学系统来说,ASML所用的光源供货商只有一家,就是德国通快集团,他不仅是全球最大的机床加工企业,还是全球最大的激光企业,在世界光系统的市场份额超过30%,而EUV光刻最大的挑战之一是如何产生波长极短的13.5nm的光。为此,仅这一项技术,荷兰ASML联合两家德国企业花了好多年才研制出来。
大家可能会说到底光刻机有多难?芯片被卡脖子只是因为光刻机吗?到底是哪个环节被卡脖子?
其实不是,像EDA、材料、器件等等每一个关节都在卡脖子!一个一个来说......
1、外延材料:是器件性能的一个决定性因素,决定了器件的本征特性。之前基本上是靠进口,现在国产原片也可以批量用,但从质量上来说,还是差那么一点。另外国内缺少材料设计和生长工艺优化的人才,材料结构也没什么可抄的,老外都不报道了。
2、器件:这个优化起来更困难,看博士论文有很多,但实际上大多集中在前沿新结构或者优化一些工艺上,很难用到工程领域。而且这些博士们毕业了要么转行做电路,要么被国企骗过去内卷(逃)。实际工程应用上最缺少的是,在成熟的基础上改善那么一点点就可以了,然而就是这么一点点,没人说的清工作机理,只能慢慢试错。就是那个故事嘛,画个圈值50,知道在哪画个圈值1w。
3、工艺:这个最主要的就是光刻机了,其实光刻机只是各类工艺设备的一个缩影,因为它最复杂最称得上瓶颈。短期内解决的是怎么修,长期解决的是怎么造。
4、仿真软件(EDA):其实这几年也在搞,能不能搞出来,说不好,瓶颈在于仿真算法和整体软件的各个功能接口与架构。就算搞出来,大家也不一定会用。说不定,就用盗版设计了,然后商业用途对外说这是我们用国产软件设计的。
5、电路设计:这个大家一直吹,说电路设计水平跟国际差不多,还不是抄的差不多。不过有一说一,有不少团队是真正在做创新的,水平也真的牛,这个是真的。但在一些军工国企内部,由于大量的定制项目和部分管理问题,真正能做研究、做创新的人很少,大部分都在内卷为了一两个小指标抠来抠去。我就是做设计的,用师傅的话说就是老外在闷头搞什么我们不知道,人家也不会跟我们说,真的哪一天搞了个革命性的东西,把现在这些东西都淘汰掉了,不仅自己没饭吃,还要挨打。
6、封测:这个属于产业链结尾。虽说差距不大,但最近5年一直在提三维集成,5G OTA测试等。所以也给了大伙不少启示,就是不能禁锢在自己的这一块田里,要向前向后看,未来一定是多领域的联合发展。封测这块也有不少高端设备都在欧洲人手里,这块目前还是能引进。
中国还需加油啊!借用两位网友的评论:“别说十年,一百年都必须自己发明生产”“如果恶魔霉国真的逼着中国要10年与1万亿美元才能解决自主的问题,那么中国自主之时,就是中国全全年掌控半导体上下游全部产业之时!!也就是霉国及跟随其作恶的国家与公司赶尽杀绝之时!!!”
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