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为什么说,没有一个国家能自己造出EUV光刻机?

本文仅在今日头条发布,谢绝转载中国要是真造出了光刻机,能相当于当年造原子弹吗?EUV光刻机,是全世界最难生产的机器,至今

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中国要是真造出了光刻机,能相当于当年造原子弹吗?EUV光刻机,是全世界最难生产的机器,至今没有任何一个国家能独立造出,唯一能造的阿斯麦虽然属于荷兰,但其中10万个零部件来自5000家全球各地的顶级供应商。对比当年,研究原子弹时虽然中国基础条件很差,但美苏英法,四个国家都各自独立造出了原子弹,侧面证明它是一个举国之力+少数工业门类就能拿下的目标。

原子弹和光刻机,都是原理说起来似乎不难,但真造起来却异常费事。之所以只有EUV光刻机能刻出5nm以下的电路,是因为它刻电路用的是波长13.5nm的“极紫外光”。这个光,地球上本来没有,因为太阳光谱里波长最短的、人眼看不到的紫外光,也有100nm。想在地球上搞出极紫外光,只能在一个真空腔体里,用激光轰锡滴。

直径30微米的锡滴,要以每秒5万个的频率、稳定地飞过同一条轨迹。有这技术的,全世界能生产商用的,只有一家被阿斯麦收购的美国公司。而当这锡滴以每秒80米的速度飞过时,还要用激光每秒命中它5万次。想象一下,雨天端着机枪扫射50米外的雨滴,每颗子弹都要打中一滴雨,光刻机要做到的比这更难。而这台轰击锡滴的“激光枪”,阿斯麦自己也造不了,要找德国公司买。

然后,EUV光需要在11面“镜子”之间弹来弹去后,才能落到硅片上。造这个镜片的,是我们很熟悉的德国蔡司。除了给手机厂贴小蓝标,这也许是更能说明这家老德意志技术实力的东西。它提供给阿斯麦的每一面镜子,镜面粗糙度都小于0.1纳米RMS。如果把镜子放大到德国本土面积那么大,那么整个国土都是纯平的,不会存在哪怕一个超过1毫米的坎儿。

其它“万国造”的地方还有很多,比如真空泵是英国和德国的,EUV光刻胶是日本JSR和信越的,每道工序都离不开的氦气是从美国运来的。所以,当今世界,没有哪个国家,包括美国,会觉得自己有那么一丝丝的可能性,靠自己一个国家的力量就能把EUV光刻机造出来,也不会觉得有这个必要。除了中国。

如果真让中国造出来了呢?与原子弹对比的话,原子弹需要的是包括铀浓缩、炸药透镜、引爆控制在内的几十个关键环节做到位。而EUV想要实现国产的话,需要中国在精密光学、高功率激光、真空、特种材料、控制软件、光刻胶等几十个领域,全部达到世界第一。

注意,不是“世界一流”,是所有这些领域,都要做到现在行业“第一”的水平。另外,中国60年代造原子弹,面对的是两个超级大国美苏的封锁。而今天在光刻机领域面对的,是瓦森纳协定+美国出口管制+几乎整个西方供应链协同封锁,而EUV的供应链国,恰好全是美国盟友。

可如果能打得一拳开,就能免得百拳来。中国前些年成功研发半导体刻蚀机后,美国就撤销了针对中国的刻蚀机禁运。我们可以想象,假设真的有一天,中国研发出了一台EUV光刻机,哪怕良率距离阿斯麦有差距,那么至少在半导体制造领域,所有针对中国的封锁就都会失效。

对中国来说,造EUV光刻机,其实就是以一个国家的体量,挑战全世界的工业体系。愚公移山,精卫填海,中国人能飞。