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复旦教授曝:国产光刻机真落后ASML 20年?真相令人震惊!

2024-10-17科技

国产光刻机在沈逸教授的最近访谈中被这样点评:。

这基本上是浸润式的上一代产品,采用的是干式技术。

如果你拿这个去和ASML对比,毫无疑问,它的技术水平最多相当于人家十年前甚至二十年前的设备。

这并不是什么令人尴尬的事情。

问题在于,我们的设备用了多久时间,使用了哪些非美工艺和产业生态来制造,这已经很厉害了。

事实真的像说的那样吗?

众所周知,光刻机是芯片制造的核心设备。

在芯片制造的所有设备中,光刻机的成本占比达到了24%,其次是刻蚀机,占比约为20%,两者合计占比高达44%。

光刻工艺是芯片制造环节中最复杂、精确度要求最高的工艺。

它不仅用于曝光光刻胶并进行图案化,还在先进工艺中需要进行多次曝光,进一步凸显了其在芯片制造中的地位。

因此,一款精密、稳定的光刻机至关重要。

目前,全球的光刻机市场基本上被ASML垄断,还有一小部分被日本的尼康和佳能控制,而国产光刻机的市场份额几乎为零。

根据2023年全球光刻机市场份额统计,ASML的市场份额超过80%,而先进的EUV光刻机市场份额达到了100%,中端DUV光刻机的市场份额则超过了90%。

任何一家公司,不管大小,想要制造28nm以下的芯片,都会选择购买ASML的光刻机,包括芯片巨头台积电、三星和英特尔,以及中国的中芯国际、长江存储和长鑫存储。

随着中国芯片的迅速发展,美国感到压力,开始在芯片领域对我们施加限制,一场轰轰烈烈的国产替代随之而来。

从芯片设计到芯片制造,再到EDA,最终到光刻机。

2024年9月9日,工信部发布了【首台(套)重大技术装备推广应用指导目录(2024 年版)】,其中明确提到了国产光刻机的最新进展。

在「集成电路生产装备」类别中,目录列出了氟化氪(KrF)和氟化氩(ArF)光刻机。

这两种光刻机都是深紫外(DUV)光刻机。

其中,氟化氩光刻机的关键技术指标包括:光源波长193nm,分辨率为≤65nm,套刻精度为≤8nm。

许多网友在看到套刻≤8nm时,会误以为国产光刻机可以生产8nm芯片,但这并非事实。

上世纪90年代出现的193nm光源,是光刻机的一项技术分水岭,这项技术至今已有30年的历史。

分辨率65nm,与ASML的DUV光刻机相比,其34nm分辨率仍有显著差距。

ASML于2007年推出了首台浸润式DUV光刻机,将分辨率从65nm提升至36.5nm,随后又经过多次迭代,最终将分辨率提升至34nm,这确实是一个20年左右的差距。

套刻≤8nm,这句话很有意思。

套刻本质上是多重曝光,通过在不改变光源波长的情况下提高分辨率水平,以制造更先进的芯片。

台积电曾使用该技术,成功利用浸入式DUV光刻机(型号为1980Di)为华为生产了麒麟990芯片。

这款芯片采用了7nm工艺。

那么,是否可以推断,我们使用国产光刻机进行多重曝光后,也能生产出麒麟990芯片?理论上这是可行的,但由于良品率过低导致成本过高,实际上根本无法实现商业化。

也就是说,套刻≤8nm在公开数据中仅表示为技术参数,而非量产数据。

从193nm光源和65nm分辨率的角度来看,工信部9月份发布的是一款干式光刻机,能够实现65nm芯片的量产,相当于ASML 20年前的水平。

复旦大学政治系沈逸教授所说的话,是有道理的。

然而,根据中国的惯例,一旦公开某种技术,这通常意味着这种技术并非是最先进的。

我们一直致力于公布一代、测试一代、研发一代、规划下一代。

我们之所以敢于公布65nm干式光刻机,是因为28nm光刻机已在测试阶段,甚至可能已经测试完成,而EUV光刻机也正在研发中,并且已攻克了一些关键技术。

对于制造2nm以下芯片所使用的高数值孔径EUV光刻机,我们已经纳入了规划。

不要只看到ASML领先的优势,就速度而言,中国排名第二,没有任何国家敢声称自己排名第一。

以我们最不擅长的人均GDP为例,美国从5000美元增加到1万美元用了9年(1969-1978年),最近备受瞩目的以色列也用了9年。

德国用了6年,法国和日本用了5年,英国则用了2年。

然而,这些国家的总人口不及中国的一半(美国拥有3.3亿人口,德国人口为8300万,日本人口为1.26亿,法国人口为6700万,英国人口亦为6700万,总计6.73亿人口)。

我国用8年时间,成功带领近14亿人口跨越这一关卡,这一速度已经非常快了,其他国家恐难以超越。

我们在其他方面的成就更是超乎你的想象!

每分钟,36家公司完成注册、55辆汽车驶下生产线、超过1000人乘坐飞机、电影票房突破10万元;。

每一小时,建成500公里的高速铁路、处理600万件快递、生产1.5亿斤粮食、完成贸易额5亿美元、创造GDP超过100亿元;。

70年来,GDP增长了170倍,工业产值增长了970倍。

人均寿命延长了42岁,7亿人脱离了贫困。

那么,如果中国已经实现了65nm光刻机的商业化,那么要实现28nm光刻机的商业化需要多长时间?制造出EUV光刻机又需要多长时间?是3年、5年还是10年?

在中国速度的推动下,国产光刻机的开发速度远远超过ASML。

或许就在明天,工信部将会宣布28nm光刻机的消息,从而将落后ASML二十年的历史翻页。

除了速度之外,国产光刻机的自主性是ASML难以企及的。

由于打压和限制,国产光刻机的自主性几乎可以达到100%,这是毫无疑问的。

然而,ASML的情况却不同。

尽管它垄断了EUV光刻机,但它只是一个组装大型工厂,拥有的核心技术仅占10%。

剩余的90%技术来自美国、德国、法国、日本和中国台湾等地。

仅海外供应商就接近4000家,其中包括大陆的一些厂家。

例如,德国蔡司的镜头、德国通快的激光器、法国的精密轴承等。

荷兰可能一辈子都无法独立研发出这些技术,因此一旦海外供应中断,ASML也将被迫停止运作。

只有全球独一无二的中国光刻机,是依靠自身实力打造出来的,这一点连美国也无法比拟。

总结一下,根据工信部已公开的数据,国产光刻机落后于ASML 20年。

然而,我们并不知道那些未公开的数据究竟有多么强大。

此外,中国的光刻机是独立研发出来的,而ASML则是整合了全球的零部件。

这也是ASML无法自行决定向哪个客户销售何种类型光刻机的原因之一。

我是科技铭程,欢迎在评论区留言,共同探讨!