文丨侠说科技
众所周知,在全球半导体产业的竞争中,光刻机作为核心设备,其技术水平直接决定了芯片的性能与成本,所以光刻机的重要性是不言而喻的。特别是2019年以来,美国对中国企业实施了严格的出口管制,禁止其使用含有美国技术的半导体设备和软件。
这一举措不仅严重影响了国内企业的芯片供应以及未来的发展,对中国整个半导体产业链造成了冲击,更是让公众对光刻机的重要性有了重新认识。在这样严峻的形势下,中国半导体产业面临着前所未有的巨大挑战,而自研光刻机在此时显得尤为重要。
在此时,设立专项资金,鼓励企业创新,加强知识产权保护,为技术研发创造良好的环境,对内,国家出台了一系列的扶持政策,而对外,国家也在积极的引进高端人才,争取为产业发展注入新的活力。
然而,光刻机之所以能够成为半导体产业竞争中的核心设备,它的研发难度注定是非常高的。事实上也确实如此!研发光刻机涉及到物理学、化学、材料以及商业等多个领域的前沿知识和技术,是一个集多学科于一体的高科技工程。
除此之外,全球光刻机霸主ASML之所以能够成为全球光刻机市场的霸主,不仅仅是依靠自身的技术,更得益于欧美及亚洲主要半导体企业的大力支持。据《经济学人》杂志报道,ASML早与英特尔、台积电、三星等国际大厂建立了紧密的合作关系。
这些公司在资金、技术和市场需求上给予了ASML巨大的支持。而对比ASML,中国在相关方面有着很多的局限与不足。但好在,困境往往是激发创新与突破的源动力。在国家的带领与倡导下,国内众多科研机构和企业纷纷挺身而出,加大研发投入,力求在光刻机技术上实现自主可控。
例如,上海微电子装备集团(SMEE)在干式DUV光刻机领域取得了重要突破,其最新产品的性能已经接近国际先进水平。此外,还有消息称,某机构宣布,最新的国产光刻机已经达到了65纳米及以下的分辨率,并实现了8纳米的套刻精度。
这一成绩标志着中国在干式DUV(深紫外线)光刻技术上取得了重大突破。然而,与行业领头羊ASML相比,国产光刻机仍有明显的差距。ASML的浸润式DUV光刻机已经能够实现10纳米及以下的分辨率,甚至在EUV(极紫外)光刻技术上也处于领先地位。
据《半导体产业协会》(SEMI)的报告显示,ASML的EUV光刻机已经在7纳米及以下节点的芯片制造中广泛应用,而中国在这方面显然还有很长的路要走。不过,中国自研光刻机何时能赶超国际水平,这并不是今天文章探讨的焦点。
中国的光刻机研发始于上世纪60年代,比ASML成立的时间早近20年,这意味着,在光刻机的研发与发展上,中国与ASML之间已经产生了20年的差距!为什么中国进入光刻机研发的时间比ASML早,最后却是一个落后的结果?这就是我们今天讨论的焦点!
回顾历史,上世纪60年代,1960年中苏关系恶化,1959~1961年中国遭受三年自然灾害,1962年,中印边界爆发武装冲突。然而这些与接下来的10年动乱相比,简直是小巫见大巫。10年动乱,对中国社会产生了深远的影响。
动乱期间,学校、工厂、军队等社会组织经历了不同程度的解体和破坏,社会秩序遭受严重干扰。许多知识分子和专业人士遭受打击、迫害乃至侮辱,这些行为不仅侵犯了个人权利,还导致了人才的流失和社会进步的停滞。
由于动乱导致的社会不稳定和经济活动的中断,国家经济受到了严重影响。生产力下滑,经济增长减速,人民生活水平下降,国家经济实力受到削弱。此外,动乱对文化和教育系统造成了巨大冲击,教育质量大幅下降,科研工作几乎停滞。
随后,1971年中美建交后,美国嗅到了机会,“造不如买”的思想开始滋生。当时的企业,甚至相关部门大量进口国外先进的半导体设备,导致国内自主研发的步伐进一步放缓。这一时期,中国半导体产业更多依赖于进口设备和技术,自主研发能力再次减弱。
在这样的背景下,中国半导体产业陷入了发展的困境。国外的技术封锁和自身研发能力的不足,使得国内半导体产业在国际竞争中逐渐失去优势。所以,半导体领域今日的受限,很大程度上是源自自身,而光刻机上的滞后,自然是与之脱不开关系的。