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华为,这次自制光刻机吧!_腾讯新闻

天乐
2020-07-27 01:34:51 第一视角

台积电和中芯国际对华为断供,纯属无奈之举,这是人为刀俎我为鱼肉的抉择。但其实这也是它们以退为进的作为,毕竟目前保持住美国的技术、设备,才有可能在将来继续和华为保持合作,为华为生成芯片。华为明白合作伙伴的无奈,所以目前只能靠自己。

众所知周,芯片的制造一项积极复杂的流程,不仅需要人才、资金的强力支撑,关键是有这些还不够还得需要技术、设备。作为半导体行业,半导体设备显得尤其重要,这些设备包括晶圆处理设备、封装设备、测试设备和硅片制造设备、洁静设备、光罩等。可以说是涵盖了整个半导体制作工艺流程。

我们讲的芯片制造中用到的光刻机就属于晶圆设备中的一类,还有刻蚀机、薄膜沉积设备等,这些都是晶圆设备中的核心所在,据估计一台光刻机的成本占到整个晶圆制造环节设备成本的30%以上。

芯片制造不是一件难事,讲的是从一般的角度去理解,但为什么又说它是半导体工业“皇冠上的明珠”,这是因为它难就难在向精细化发展。光刻机的光源波长能否做到极致,决定了光刻机的发展高度,决定了我们最终用的芯片的承载。

在上世纪90年代,能做到的最先进的光刻机的光源波长是193nm,当时尼康公司为此绞尽脑汁,想要突破这一难关,选择了更小的157nm的波长光源,这一走就是一条道到黑,错失了重要的发展机遇。据资料显示,2019年日本日康的销售额达12亿美元,在全球半导体设备制造商中排名第十左右。

然而,此时却有另一家公司独辟蹊径,荷兰的光刻机制造商ASML 乘势崛起,目前成为唯一能生产 EUV(极紫外线)的光刻机厂商。在当下的光刻机市场中占据了最高份额,主要客户包括英特尔、三星、海力士、台积电、中芯国际等知名企业。

2019年,荷兰ASML的销售额达128亿美元,位居全球半导体设备制造商第二位。美国应用材料公司以135亿美元的销售额,名列2019年全球半导体设备制造商第一位。

这里稍讲一下光刻机,人们可以这样去理解它:它的本质其实与投影仪+照相机差不多,它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。我们知道不同的光线波长是不同的,有波长长达几百米、上千米的电磁波,也有小到几纳米的宇宙射线。这些光波像一把小刀一样在芯片的基底材料硅片上雕刻着,并承载着大量的信息。

从现有资料来看,ASML的光刻机技术其实是全球产业链、技术链的集成,所以,它的首席执行官 Peter Wennink 此前表示:“这是因为我们是系统集成商,我们将数百家公司的技术整合在一起,为客户服务。”所以,即使它公开了图纸,公开了技术参数,别人也模仿不来,据估计这种机器有 80000 个零件,其中许多零件非常复杂,并且造价在上亿美元,这不得不让人望而却步啊!

再来看看芯片,芯片制造流程主要有三个部分——设计、制造和封测,在这三个部分中,设计和制造是最重要的工艺环节。目前,华为在设计上没问题,难就难在制造环节,正如前面所说的,需要大量的设备,还有核心设备——光刻机。在目前既不能生产高端光刻机又无其他供应商代生产的情况下,华为确实很难,也到了该突破重围的时候了!

据公开资料显示,成立于 2002 年的上海微电子,坐落于上海张江高科科技园,长期专注研发光刻机,可以做到最精密的加工制程是 90nm 的光刻机,尽管这可能是光刻机里最低端的设备,但也给人们带来一丝希望。光刻机还有很多技术,国内难以没法突破,亟需中国相关产业共克时艰。

事实上,中国很早就重视了光刻机的研发,最早可追溯至上世纪 70 年代,高层为此还开过专门的座谈会。后来由于时事变化,外围环境影响,最终又被搁浅下来,以至于被掉队。

但是,迎难而上,突出重围,一直是中国人的优良品质。在目前的情况下,这种精神显得尤为重要。我们也要清醒地看到,半导体行业这需要积淀,光刻机制造也不是一蹴而就,华为的路还有很远,但既然选择了,终究会有成功的一天。

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