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G20之前，国产光刻机重大突破，大国崛起的步伐如此坚定 原创：学爸蛋总 日期：2018-12-01 G2O峰会于11月30日在阿根廷的布宜诺斯艾利斯举行，其中最引人注目的就是中美之间贸易问题的博弈。 就在前天，也就是G2O开始的前一天，国家重大科研装备项目——超分辨光刻装备通过了验收，光刻分辨力可达22纳米，结合双重曝光技术，可用于制造10纳米级别的芯片。  这个本身就是一个非常重大的新闻，但早不放晚不放，偏偏精准地放在G2O会议的前一天，其用意不言自明，让人忍俊不禁。 这让我想起了周恩来的外交智慧。1970年，当时美苏势力频繁插手中南半岛事务，培植自己的代理人，这对中国南部的安全造成很恶劣的影响。 为此，中国主持召开了三国四方会议（越南、越南南方、老挝、柬埔寨），各方都是派一二把手参加，第一是实现统一战线；第二是解决各方分歧，划定边界线。 会议安排在4月25日，然而会议的前一天，也就是4月24日，中国成功发射了第一颗人造地球卫星——东方红一号。当晚，周恩来踏上了飞往广州的飞机， 在第二天的会议上，周恩来兴致勃勃地宣布：为了庆祝这次会议的成功，我们给你们带来了一个礼物，那就是中国成功发射了第一颗人造地球卫星！ 言外之意，就是提醒参会的和未参会的各国，中国是一个大国，也是个正在发展中的强国，谁也不能无视中国在周边地区事务中的话语权！ 看完这个案例，再看国产光刻机突破的新闻，会更加感觉意味深长，更像是向美国郑重宣布，美国通过贸易战来遏制中国的企图，不会得逞。 蛋总之前分析过，贸易战注定是一场持久战，跟全面抗战一样，也跟解放战争一样，整体上分为三个阶段：战略防御阶段、战略相持阶段，战略反攻阶段。 在第一阶段，由于美国掌握着世界科技、经济和金融霸权，在全球分工中占据了产业链的最高端，中国不得不处于劣势地位，处处被动。 所以你看中美贸易战一开始，中国就遭到一记重击，中兴直接被送进了ICU，最后跟美国签订了“新版《辛丑条约》”、缴了17美元罚款才换回半条命，还得时刻接受洋监工的监督。 然而中兴的事情还没完，根据最新消息，在11月28日，美国两名参议院要求白宫继续调查中兴，因为中兴违反了美国制裁禁令，帮助委内瑞拉建立了一个监控数据库。 看来快年底了，那17亿美元的罚款花完了，美帝又要筹钱准备过年了。中兴股票闻讯大跌。 10月29日，中兴被KO的惨剧再次发生了，这次躺枪的是中国国产存储芯片敢死队冲在最前边的福建晋华。美国司法部正准备起诉晋华，如果定罪了，晋华将被罚款200亿美元！ 200亿美元！按照当前的汇率，折合人民币将近1400亿元，也就是要罚中国人每人100元，也相当于要没收中国两艘航空母舰。 而中兴和晋华之所以能被美国这么欺负，归根结底就是中国在芯片产业上被美国牢牢地卡着脖子，美国那边一制裁，这边立马歇菜，马上停工。 而芯片（集成电路）产业链非常长，连美国也只是占据了整个芯片产业链的三分之一，但整个国际分工的源头却是美国主导的，牢牢占据了利润最丰厚的那部分。 从芯片产业链来看，包括这样几个环节：晶圆生产、设备制造、芯片设计、芯片制造、封装测试、组装应用。 晶圆就是芯片生产的原材料，而生产晶圆的原材料二氧化硅则非常普通，取之不尽用之不竭，到处都是，俗称沙子。 把二氧化硅变成硅单质很容易，制作成晶圆则非常难，单晶硅的纯度达到99.999999999%（别数了，总共11个9），才能满足制作成芯片的要求。 高纯度单晶硅一般用“生产法”生长出来的，在冶炼的最后一个环节，放一颗“晶种”，硅晶体就开始生长，长成了“硅锭”。 然后再把硅锭整形成一个完美的圆柱体，然后切成片，就成了晶圆了。一般来说，晶圆直径越粗越好，晶圆切片越薄越好（越省原材料）。 晶圆按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至更大规格（14英寸、15英寸、16英寸、20英寸以上等）。 晶圆直径越大，同一圆片上可生产的集成电路就越多，可降低成本；但对材料技术和生产技术的要求更高，例如均匀度等等的问题。 晶圆也是我们被卡脖子的地方，前两年内存条价格暴涨，原因之一就是晶圆产能不足，用于生产集成电路的晶圆片，被日韩欧以及中国台湾省垄断。 到2017年的时候，前五家垄断了95%，而在12寸以上的份额中，前五家垄断了98%，中国12寸以上的晶圆，几乎全部依赖进口。由于供不应求，价格不断上涨，而且要预付款。 今年10月，李中堂访问比利时的时候，参观了比利时微电子研究中心，接过了一张晶圆片，摘下了眼镜，近距离端详了许久，问了四五个问题。 看到这张照片，很多网友表示真的扎心了，扎心程度堪比刘华清将军参观美国小鹰号航母的那张。 而我们的晶圆国家队呢？在国家02专项的支持下，晶圆国家队正在马不停蹄苦逼追赶，虽然目前还没到达现场，但是据说中国已经走在了从全民炼钢到全民炼硅的恐怖道路上。 冲在最前头的是上海新晟半导体，2018年底已经可以月产10万片12寸晶圆了，中芯国际晶圆厂也已经投入生产，月产7万片。 最近两年，全球在建的16座12寸晶圆厂，其中有10座位于中国大陆。预计到2020年，国产晶圆片能占据份全球额的20%，估计2025年能占到50%，达到中国钢铁的标准。 我能理解国人的这种心情，因为这么些年我们被压抑得太久了，得了晶圆不足恐惧症。一旦逮到机会，必须做到白菜价，毕竟白菜是兔子的主要口粮。 晶圆出来了，如何加工成电路呢？这需要把设计好的电路给刻到晶圆片上，比较欣慰的是，中国的集成电路（IC）设计公司正在悄然崛起，2017年十大中，已经占据两席。 一家是华为旗下的海思，一家是紫光集团旗下的展讯。毫无疑问中国的IC设计正在强势崛起，并且已经取得了一席之地。 但是也应该注意IC设计的EDA工具，还被美国高度垄断。比如中兴被美国制裁，不仅仅是不卖芯片给中兴了，作为集成电路设计工具的EDA软件，也停止了对中兴的服务。 用EDA软件把电路设计好，然后再把电路图弄到晶圆片上，这个环节就需要用光刻机了，原理就像胶片，晶圆片上覆盖了一层光敏物质，光线照到的地方发生了反应。 然后用特种溶剂溶解掉被照射的部分，就把电路留在了晶圆片上。这时候光就相当于一把激光刀，而这台机器就叫做光刻机。 随着集成电路集成度越来越高，对光刻机的要求越来越苛刻，光刻机也被誉为半导体制造业皇冠上的明珠。 目前光刻机基本上被荷兰的ASML一家给垄断了，没有荷兰的光刻机，全世界的高端芯片厂都玩不转，美国也得干瞪眼。 目前ASML最先进的EUV极紫外光刻机，单价一亿欧元，比波音737和F35的单价都贵，拿现钱还得排队等好几年。 为什么光刻机这么难？因为所有的零件、材料、工艺，都已经逼近了物理极限。在光刻中，我们把光比作刻刀，当然刀锋越细越好。 但这也是有物理极限的，第一要依赖镜头聚焦，第二光也是调皮，他具有波动性，穿过透镜的时候会折射，遇到障碍物后会衍射。 我们一厢情愿的希望光找到晶圆片的某一点，结果这货照上去之后却是一坨，一部分光照到了不该照的地方。 光的波长越大，衍射幅度越大，衍射现象越明显。为了克服这一点，ASML光刻机所用的光，波长越来越短。 第一代光刻机用的是436纳米波长的光，而第五代极紫外光刻机（EUV），波长已经降到13.5纳米，可以加工22~7纳米的芯片。 国产光刻机的起步并不晚，但是差距是令人窒息的，之前战忽局统一的口径是说落后至少20年。 2017年10月，中科院微电子所九年磨一剑，成功研制了90纳米高端光刻机，并通过验收，下一个目标是攻克28纳米，预计2020年以前拿出工程样品。 而前天这个新闻的确是挺震撼人心的，如果中科院微电子所是光刻机的A计划的话，那么成都光电所这个光刻机则是B计划。 这就相当于国产飞机领域的沈飞和成飞，有竞争才有压力，有压力才会有时不我待的紧迫感。就像成飞的歼10歼20一样，这次成都再次冲到前头。 成都光电所的这台光刻机，采用365纳米的光源，光刻分辨能力达到了22纳米，结合多重曝光技术，可以加工10纳米级别的芯片。 很多人凭借行业成见，说肯定是吹牛，怎么可能用365纳米的光源，做10纳米的工艺？毕竟完成同样的事情，世界上最先进的EUV光刻机用的是13.5纳米。 奥妙在于，成都光电所没有重复走ASML的老路，而是另辟蹊径，采用了表面等离子体（SP）光刻技术，克服了光的衍射，相当于走了隧道了。 按照成都光电所的官宣，形成一条全新的纳米光学光刻工艺路线，具有完全自主知识产权。光电所还展示了用国产SP光刻机加工的4英寸的光刻样品。 毫无疑问，这个大新闻选择在这个时间节点曝光，是要配合政治谈判，技术上未必完全成熟，但也反映了兔子还是偷偷做了很多事情，很多项目都有B计划，甚至C计划。 就喜欢兔子这不服输的韧劲，就像毛泽东当年所说的那样：“核潜艇，一万年也要搞出来！”光刻机也一样，而且依然要做到白菜价，造福全人类。 说实话，这都是美国逼太紧了，要是美国老老实实的走全球化，不随便卡别人脖子，说不定中国就老老实实的当洋买办了。 但是美国非要动不动就卡别人一下，大大激发了中国人危机感和使命感，让全体中国人更加坚定地走“独立自主、艰苦奋斗”道路。 全世界发达国家总共不到10亿人，而中国就有14亿，因此中国有资格、有能力、也有必要建立完整的芯片产业链。 国产矢量发动机有了，国产隐形四代机有了，国产光刻机也有了。这再次向全世界宣告，任何遏制中国崛起的念头，都是痴心妄想。 蓝星上，已经没有人挡得住中国人建设中国特色社会主义的步伐。 作者：学爸蛋总 文章仅代表作者观点，转载请注明来源及作者 文章搜索: 学爸蛋总 超级学爸 国产光刻机 大国崛起 |
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LG 复杂的产业讲得这么明白，蛋总不愧为科大的，学习能力超强👍 求学霸反驳 |
