比原子弹还稀有,全世界仅2个国家掌握,造EUV光刻机为何这么难?

董辉梦琪说事阿 2025-01-15 17:41:24

今年9月,工业和信息化部发布通知,包括“分辨率≤65nm,套刻≤8nm”的光刻机。

这意味着我国光刻机研发有所突破,但距离世界最尖端水平仍有距离。

明明我们连原子弹都能造出来,为什么制造EUV光刻机怎么困难呢?

在通讯和网络领域,芯片扮演着至关重要的角色。

而在制造芯片的过程中,光刻机无疑是最核心、最前沿、最复杂的设备。

迄今为止,世界上仅有荷兰和日本有成熟的光刻机制造技术,我国此前的芯片制造也需要依赖它们。

然而近年来,美国愈发视我国为威胁。

所以频频对荷兰和日本的制造商施压,促使他们逐渐停止和我国做交易。

我国始终是走独立自主的道路的,尤其现在面对外部施压,研发国产光刻机刻不容缓。

但这项研发非常困难。

首先,光刻机的光学设计非常复杂。

为了保证清晰度和精确度,对光的强度、波长、角度等控制要求极高。

它需要制造者拥有扎实的光学、电子、机械等多领域知识,并且有过人的创新研发能力。

而这并非一朝一夕能实现的。

其次,需要高度精密的加工工艺,因为所有部件都需要控制在亚微米甚至纳米级别。

所以对加工工具和材料、加工环境、加工技术的要求很高。

EUV光刻机大概有一辆公共汽车那么大,庞大的身躯包含10万个部件和2公里长的电缆。

任意环节或部位出现问题,都可能导致失败。

最后,美国等外部势力的打压遏制。

目前,荷兰半导体企业ASML占据约90%的光刻机市场,一家独大。

因为它的技术是其他制造商所无法比拟的。

但这时候就有人困惑,荷兰连原子弹都造不出来,为什么能造出美国都造不出的EUV光刻机呢?

事实上,ASML表面上是荷兰企业,但它的全球供应商达到五千家。

从某种程度上来说,它是被多个国家“供养”起来的。

而其中最有分量的,便是美国。

一方面,ASML的背后有强大的美国资本。

另一方面,当初ASML有机会迅速发展,得益于美国打压日本半导体。

为此美国向ASML输送了许多相关先进技术。

这就使得ASML无法彻底拜托美国的控制,更何况它的国家——荷兰是美国的长期盟友。

本身就被捆绑在美国的战车上,它又如何独善其身?

落实到国际关系上,ASML便成为美国围困中国的“工具”之一。

以美国为首的西方阵营,对中国半导体发展的歧视和遏制,从上世纪末、本世纪初就开始了。

2002年,光刻机被正式列入我国“863重大科技攻关计划”。

为促进光刻机研发,许多有识之士走向国外,通过各种渠道希望学习先进技术。

但当外国人听说中国也要造光刻机时,却明晃晃地表露出不屑。

最有代表性的,大概就是德国工程师那句狠话:

“就是给你们全套图纸,你们也做不出来!”

然而,中国人向来是愈挫愈勇的。

顶着西方国家的嘲笑,我们的各项技术高速发展,直到2018年,中科院研制的“超分辨光刻装备”通过验收。

随着中国快速崛起,西方国家对中国的态度逐渐从歧视,转变为警惕和打压。

一系列针对中国的限制性措施接踵而至。

例如今年9月份,路透社报道称,美国以所谓“国家安全”之名,软硬皆施逼迫ASML限制半导体的对华出口,ASML迫于政治压力,只能扩大管制。

与此同时,日本、韩国等半导体产业相对发达的国家,也承受着来自美国的压力。

在美国的威逼利诱下,收紧对华出口。

光刻机制造需要高度专业化的工业链,从现阶段的生产水平来看,它需要多个国家、多个产业的协作。

而面对西方国家的限制性措施,中国想要独立研制光刻机,注定困难重重。

当年研究原子弹时,钱学森院士说:

“外国人能搞,我们中国人就不能搞?”

这句话放在如今的光刻机依然适用。

即便面对美国等外部力量的巨大压力,国产光刻机研究依旧在逐渐取得成果。

9月份,官方证实我国已研发出“套刻≤8nm”的DUV光刻机。

尽管距离ASML的EUV光刻机仍有一段距离,但不断前进,总能赶上的。

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