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科道长中国制造芯片有多难？EUV级别的光刻机是中国芯片之痛

芯片的发明是人类进入信息化时代的前提 ， 首先来回顾一下半个世纪半导体产业发展历程 ， 大概经历了两次产业转移 。 第一次产业转移发生在1970~1980年 ， 日本一DRAM为切入口 ， 在美国的技术支持下实现了突破 ， 造就了索尼、东芝、松下等知名企业 。 广场协议后 ， 第二次产业升级发生在1980年前后 ， 也是在美国的扶持下 ， 韩国和中国台湾凭借大量的资金投入 ， 高素质、低成本的人才成就了三星、海力士、台积电等企业 ， 正式从日本手中接过了半导体生产的大棒 。
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从中我们可以发现 ， 这两次产业转移背后都有与美国的博弈 ， 同时也会成就一批新的国际巨头 。 说到芯片制造 ， 一定离不开光刻机 ， 光刻机是制造芯片中非常重要的仪器 ， 华为、高通、联发科等不能说是会造芯片 ， 而是会芯片的工业设计 。 当然像三星就属于既会设计芯片也会造芯片的企业 ， 除三星之外 ， 还会造芯片的有英特尔、台积电、格罗方德和中芯国际等 。
1987年张忠谋创立台积电几乎没有人看好 ， 但张忠谋发现这是一个巨大的商机 。 在当时全世界半导体企业都是一个商业模式 ， 英特尔、三星等巨头设计芯片、生产芯片并完成
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但是台积电深受美国的限制 ， 大部分机器并不是自己研发 ， 而是来自美国或受美国控制的国家 ， 所以美国不仅能打压华为 ， 也能卡台积电的脖子 。 另外 ， 中芯国际也是可以生产芯片 ， 但中芯国际工艺相对台积电来说比较落后 ， 比如华为麒麟710A芯片采用的是中芯国际14纳米工艺制程 ， 也是中芯国际目前最高的工艺水平 ， 而此时台积电的5纳米工艺已经投入到了量产阶段 ， 中芯国际才刚刚突破14纳米 。
中芯国际虽然有光刻机 ， 可是目前只有DUV光刻机 ， 光刻机分为EUV和DUV ， 从制程范围来看 ， DUV基本只能做到25纳米 ， 英特尔凭借双工作台模式做到了10纳米 ， 但这已经是DUV的极限了 。 只有EUV可以满足10纳米一下的晶圆制造 ， 并且还可以向5纳米、3纳米继续延伸 。 说到EUV光刻机 ， 就不得不提到ASML ， ASML是全球最大的芯片机器制造商 ， 总部在荷兰 ， ASML在全球40纳米以下的高端科技市场占有80%的份额 ， 去年上半年 ， 中芯国际已经向ASML订购了一台EUV光刻机 ， 单价1.2亿美元 。
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【科道长中国制造芯片有多难？EUV级别的光刻机是中国芯片之痛】在今年3月4号 ， EUV光刻机终于到货 ， 但是买了光刻机并不代表可以直接开始生产7纳米芯片 ， 就像我给你一支笔 ， 你就能直接成为画家吗 。 虽然表面上ASML是一家荷兰公司 ， 但是欧盟和美国为其提供了许多的技术支持 ， 所以为什么美国可以干预荷兰不要出货给中国就说得通了 。 中芯国际即使有生产技术 ， 依然会被卡脖子 。
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如果想完全自主 ， 只能自己生产光刻机 ， 目前我们还真有能够生产光刻机的公司 ， 就是上海微电子 ， 也是我国唯一一家可以生产光刻机的公司 ， 2002年到现在十几年了 ， 一直默默只做一件事 ， 的确很不容易 。 但可惜的是 ， 上海微电子经过17年的努力 ， 目前仍然只能做中低端的90纳米工艺的光刻机 ， 而此时台积电利用ASML的EUV光刻机已经进入了5纳米量产阶段 。
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虽然如此 ， 但对于我国来说已经是非常大的突破了 。 为什么造光刻机这么难？2002年 ， 上海微电子总经理贺荣明去德国考察时 ， 有工程师告诉他 ， 给你全套图纸 ， 也做不出来 。 光刻机跟照相机差不多 ， 底片是涂满光敏胶的硅片 ， 电路图经过光刻机缩微投射到底片 ， 蚀刻掉一部分胶后 ， 露出的硅面再做化学处理 ， 制造芯片要重复几十遍这个过程 。


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