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作为世界工业粉碎机中国光刻机是否能弯道超车

作为世界工业粉碎机中国光刻机是否能弯道超车

来源:leyu乐鱼体育平台  作者:leyu乐鱼全站app下载  2022-08-02 13:31:22

概述:  工业圈里一直流传中国是发达国家工业的粉碎机,中国生产什么东西,就把东西变成白菜价。  盾构机,中...

  
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  工业圈里一直流传中国是发达国家工业的粉碎机,中国生产什么东西,就把东西变成白菜价。

  盾构机,中国生产之前,德日美三家占据90%以上市场,最典型的一次外商开口一台7亿元。现在国产盾构机占世界7成市场份额,顺便把品类价格降低40%以上。

  中国还是世界上最大的人工钻石生产国,产量甚至占到世界总产量的90%,达到了200亿克拉/每年。这个产量大概是全球天然钻石年产量的200倍,而且是在中国大量的生产机器闲置下的产量。最要命的是,人造钻石的品质已经完全可以和天然宝石级钻石相媲美,甚至还要更加的完美,而价格只有天然钻石的60%左右。据预计,技术的进步将使价格达到天然钻石的20%。

  然而在光刻机领域,仍然被阿斯麦(ASML)这家荷兰公司垄断了整个高端光刻机市场,卡住了芯片制造的命脉。只有ASML能够每年稳定制造出一定数量的EUV光刻机。无论是台积电还是三星电子,都需要从ASML购买。

  最关键的是,ASML虽然是一家荷兰公司,但是其背后却由美国的资本掌控,同时很多关键的零部件也来自美国,很多时候就算有钱也买不到。国产芯片想要彻底冲破垄断,只能在光刻机上下功夫。

  如果只看ASML前后十几年烧了上百亿美金的科研经费,甚至你会无法理解这项技术为何会被荷兰的一家“乡镇公司”垄断。

  然而即使有上百亿美金,也无法复制一个ASML,这个道理大家都懂,产业链是“生长”出来的,不是设计出来的。

  想当年,英特尔组局,搞起了一个EUV LLC的复仇者联盟,里面各个都是大佬,除了英特尔和牵头的美国能源部以外,还有摩托罗拉、AMD、IBM,以及能源部下属三大国家实验室:劳伦斯利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室和劳伦斯伯克利实验室。

  这些实验室是美国科技发展的幕后英雄,之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体产业的各种前沿方向,有核武器、超级计算机、国家点火装置,甚至还有二十多种新发现的化学元素。

  EUV LLC可说是用举国之力才研制出了极紫外光刻技术。而且,ASML背靠一条国际化的供应链,许多关键元器件分布在各大供应商处,相比整个产业链的持续投入,企业本身的科研经费只是冰山一角,各个环节都要砸进去巨额费用。

  EUV光刻机的所有零件、材料,样样挑战人类工艺的极限。例如,因为空气分子会干扰EUV光线,生产过程得在真空环境。而且,机械的动作需要精确到误差仅以皮秒(兆分之一秒)计。

  最关键零件之一,由德国蔡司生产的反射镜得做到史无前例的完美无瑕,瑕疵大小仅能以皮米(奈米的千分之一)计。

  这是什么概念?ASML总裁及执行长温彼得(Peter Wennink)接受《天下》独家专访时解释,如果反射镜面积有整个德国大,最高的突起处不能高于一公分高。

  如果从零开始,在技术积累到一定规模之前没法销售,等于要自费科研,这成本差距就太大了。这就是ASML敢说出“即使把图纸公开,也不怕EUV光刻机被山寨”这样有底气的狠话。

  光刻机和其他工业母机一样,市场利润不高,而且产品寿命很长,现在二手光刻机卖得很便宜,这导致如果做不到最先进,就卖不掉(人家二手老款更便宜)。

  2019年,ASML收入132.4亿美元,净利润180亿元左右。今年一季度高速增长,净利润就有102亿元。这样的利润,相比起它的投入成本,实在不值得一提。对比中国超过2万亿元的半导体市场体量来说,并不算大。其他国家并没有下大力气,是因为真的杀入市场去做,其实赚不了多少钱,这个市场太小了,光刻机全球最多一年卖个十几台,市场就这么大,两家公司搞那就亏死了。当年日本佳能之所以没有和尼康一样去做光刻机,就是因为它的数码相机称霸世界,利润很好,对一年销量只有上百台的光刻机根本不重视。

  因为这不是钱不钱的问题,这是关系到技术垄断和国家工业科技能力,这不单纯是个经济问题,无法用企业效益角度考虑,亏钱也得做,亏大钱也得做。

  实际上一个国家如果可以做出最顶级的光刻机(不用其它国家的技术),那就相当于一个国家的工业科技能干全球其它总和了。百亿美元研发费,对于中国真不算多,光现在投在存储器建厂的都远超过这个钱了,港珠澳大桥花费都比这多。

  其实弯道超车的重点不是直线抑或曲线,而是赛道情况。就好像赛车比赛,对手虽然是豪华越野车,我们只是小奥拓,但是我们把路修成高速公路,小奥拓一样能跑到120,对手在崇山峻岭的坡路上,再好的车跑到80都很勉强。ASML也是当年赌对了路子才活了下来,事实上,ASML的光刻机技术,也是停顿了差不多20年才实现了突破。

  当前EUV光刻机的物理极限是3nm,如果想实现突破必须转型为其他技术方案。换言之,3nm是个新的起点。

  技术、资金、人才,这些都不是问题,能否攻克这些问题的关键,取决于我们的决心有多大。

  诚然,科学技术不是有需求有钱就一定能解决,还需要相当长的时间。也有很多人因为汉芯等一系列骗资金项目寒了心。然而,我更愿意相信没有什么永远的王者,芯片产业从出生到现在,光刻行业所谓的领导企业都换了好几茬,ASML也不会是光刻机永远的霸主。趋势一定是我国追赶或创新而摆脱技术封锁。