中國為什么買不到EUV光刻機？

原標(biāo)題：中國為什么買不到EUV光刻機？

自從中美貿(mào)易戰(zhàn)開始之后，普通人對芯片制程的理解日益加深，也正因日益加深，才會對“自主研發(fā)、制造芯片”這事兒看得更理智一些，更確切地說：滿腔熱血，一瀉千里，換來的是深深的絕望。要制造高端芯片，需要10nm以下的制程，目前臺積電、三星都擁有7nm生產(chǎn)線，占據(jù)著芯片代工業(yè)70%以上的份額。而要達到如此高精度制程就需要高端的光刻機,目前僅有ASML生產(chǎn)的EUV光刻機能滿足需求。尷尬的是，EUV光刻機每年的產(chǎn)量僅有幾十臺，而且早就被人提前預(yù)定，包括臺積電、三星、英特爾，他們早就有先見之明，成為ASML的股東，享有EUV光刻機的優(yōu)先采購權(quán)。相比之下，中國企業(yè)雖然有政府扶持、有知恥而后勇的決心，有大把的錢，但就是買不到EUV光刻機。除了產(chǎn)能緊張之外，更重要的原因是：中國企業(yè)還配不上10nm芯片制程。

最近十年，中國經(jīng)濟發(fā)展笑傲全球，比之歐洲的債務(wù)危機、日本企業(yè)倒閉潮，要光鮮硬氣得多。我們不僅有全球密度最大的電子產(chǎn)業(yè)代工廠，還涌現(xiàn)出華為、OPPO/Vivo、小米等響當(dāng)當(dāng)?shù)钠放?。如果再配上的市場，我們的企業(yè)理應(yīng)有很好的前途，但美國的一紙芯片禁令讓我們的步伐有些踉蹌，繁榮盛世背后多少有點兒“心酸”的成分。

堪比登月，光刻機制造為什么難產(chǎn)？

臺積電生產(chǎn)線前期的投資通常高達幾十億美金，要想盈利，良品率break even point高達90%，而芯片制造的流程都在1000個工站以上，這就意味著單工站的良率要達到99.999%才能最終實現(xiàn)90%的總良率?？梢娦酒圃祀y度非常大，但最起碼，很多企業(yè)還能虧著本兒去模仿三星和臺積電，既然生產(chǎn)不出來7nm，那就生產(chǎn)90nm的芯片。相比之下，光刻機的制造比芯片的制造難度更大，簡直不是一個重量級的。有人調(diào)侃說：光刻機制造難道比登陸月球還困難嗎？ AMSL董事長回答說：是的，比登月還難。

目前最先進的光刻機是由荷蘭ASML生產(chǎn)的EUV光刻機。如前文所述，臺積電、三星的7nm制程都離不開它。事實上，一旦芯片的制程要求在22nm以下，就必須要采用EUV光刻機，截止到目前，僅有ASML可以供貨。其最新一代的EUV光刻機，單臺設(shè)備里超過100000個零件、40000個螺栓以及3000多條線路，僅僅軟管加起來就有兩公里長。如此龐大的設(shè)備，重量足足有180噸，從荷蘭運輸?shù)脚_灣時，需要將之拆解，裝到40個貨柜里。單就看一眼如此密密麻麻的零件數(shù)量，就足以令普通人發(fā)懵。有參與制造的工程師在看到EUV光刻機的圖紙時說：這真是一件藝術(shù)品，美不勝收，同時復(fù)雜程度又令人感到恐懼?；谌绱藦?fù)雜精密的設(shè)計，EUV光刻機的性能也日益強大。最新一代的機器已不需要多重曝光，首次就能爆出想要的精密圖形，在生產(chǎn)周期、復(fù)雜程度、工藝控制、良品率方面都有顯著提升。毫不夸張地說，摩爾定律就是由EUV光刻機完成的。

EUV光刻機是如此精密復(fù)雜，價值連城，自然匯聚了大量的底層技術(shù)。這些技術(shù)牽扯到一個叫瓦森納協(xié)議的專利保護聯(lián)盟，全球有42個國家是其成員國。如果ASML想要向中國銷售EUV光刻機，必須通過全部成員國的同意。顯然，美國也在這個聯(lián)盟里，而且有著非常強大的話語權(quán)。更尷尬的是，即便中國企業(yè)買回EUV光刻機，我們也不會用。

文化缺失，中國不能奢望短期彎道超車？

在過去二十年，中國取得了舉世矚目的成績，以至于，媒體動不動就說：中國在某些領(lǐng)域彎道超車，比如高鐵、基建等等。于是，在芯片剛剛被人卡到脖子的時候，輿論也是躊躇滿志，覺得自主做芯片不是什么難事兒。彼時的輿論更多的是感性，奢望憑著一股子精神力量就能于芯片領(lǐng)域彎道超車，但如前文所述，當(dāng)我們對芯片制造以及光刻機理解越深刻，就越會感到絕望。最起碼，不會天真地高喊：彎道超車什么的。

顯然，不可能依靠哄搶EUV光刻機來快速實現(xiàn)高端芯片制造?？v然是我們能搶到一兩臺EUV光刻機，也不會用，更不會維護。要知道，EUV光刻機設(shè)備可不像電冰箱、電視機或者iPhone手機，買回去就能順利使用，而是需要非常專業(yè)的技術(shù)團隊進行調(diào)試。業(yè)內(nèi)人士透露，一臺光刻機需要2000位工程師協(xié)同調(diào)試，從粗調(diào)到精調(diào)，再到持久的運行狀態(tài)，至少需要經(jīng)歷1.5年時間，這也是為什么臺積電、三星在升級芯片制程時，都要以“年”為單位。調(diào)試團隊的2000位工程師基本上屬于天才類型的人，ASML縱然能生產(chǎn)出更多的硬件設(shè)備，也始終無法在全球各地安排如此大規(guī)模的運營團隊。這個層次的經(jīng)營就要講究緣分了，說得難聽點：如今企業(yè)的水準(zhǔn)，還遠遠配不上EUV光刻機，更無法要求2000位天才陪跑，就不要奢望什么“彎道超車”了。

或許，舉國體制、集中精力辦大事能縮短沖刺的時間，但芯片制造行業(yè)肯定無法短期搞定，而是需要一種深層次的“文化氛圍”來長期烘焙。事實上，評價一個國家和社會有三種層次，分別是技術(shù)、制度和文化，強勢文化造就強者，弱勢文化造就弱者。這里的強弱不特指軍事力量，而是包括尊重自然規(guī)律、探索本質(zhì)、學(xué)以致知、認(rèn)真對待基礎(chǔ)學(xué)科等行為。顯然，歐洲、美國、日本在芯片領(lǐng)域推行強勢文化，追求摩爾定律，追求舉世無雙的光刻機，長期積累下來領(lǐng)跑全球，而我們一向是弱勢文化，我們總喜歡Copy，總喜歡等救世主降臨來協(xié)助自己。從宏觀上來講，如此文化是造成我們在科技電子領(lǐng)域遠遠落后的重要原因。痛定思痛，我們是時候來革新自己的文化了。（科技新發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文）

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