图文|科技故人
按照产业链划分,芯片完整生产过程包括芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节,就好比我们盖房子要先画图纸,然后施工建设,最后验收装修,这里面最难的一个环节是芯片制造部分
目前全球芯片制造技术最强的有三家公司:台积电、三星电子、英特尔,其中台积电完全掌握了5纳米芯片的制造技术,三星电子完全掌握了7纳米芯片的制造技术,并且正在攻克5纳米良品率的难题,英特尔已经初步掌握了7纳米芯片的制造技术,但是还不能完全量产
而芯片制造中最重要的机器就是光刻机,光刻机的成本和工序占了整个芯片生产流程的30%以上,如果要生产5纳米及以下的芯片,必须使用荷兰ASML的EUV光刻机,全球唯一,别无他选
这是的一张全球高端光刻机销量图,可以看出,在高端光刻机领域,荷兰的ASML独占90%的销量,其余10%被日本的佳能和尼康瓜分
EUV光刻机为什么难制造?
简单的说,所谓芯片其实就是电子逻辑开关的集合,每个开关有开与合两种状态,分别代表0和1,这就是为什么我们常说电脑只认识0和1的原因,只不过芯片里的开关特别小,每个都是纳米级别的,大约是头发丝的5000分之一那么细
以华为最新的麒麟9000芯片为例,指甲盖大小的芯片里,有超过100亿个晶体管,每个晶体管就代表一个开关,而EUV光刻机的作用就是在指甲盖那么大的面积里,把100多亿的晶体管电路给刻画出来,用的工具就是光!
EUV光刻机工作时要求多精细?好比人站在月球上往地球上的篮筐去投篮,而且必须是空心3分才行!
所以,一台EUV光刻机包含了人类目前最高精尖的科技,集中了全世界科技最发达国家的最前沿技术,比如光源技术来自美国、光学设备来自日本、轴承来自瑞典、阀件来自法国、机械工艺和蔡司镜头来自德国,整台机器包括超过10万个零件
所以有人说,EUV光刻机比原子弹还难制造,毕竟制造原子弹一个国家就能独立完成,而EUV光刻机必须多个科技大国同时出力才行!
EUV里面的中国技术
有朋友经常问,作为世界上的制造强国,中国的产品或者技术有没有被EUV光刻机所采用呢?答案是肯定的,而且不止一个!
根据媒体公开报道,中国至少有三家企业的产品已经被荷兰ASML用于生产EUV光刻机:
(1)赛微电子的微机电系统MEMS
MEMS是一种尺寸最多只有几毫米的高科技装置,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,主要由传感器、动作器(执行器)和微能源3大部分组成 ,赛微电子的MEMS主要用于EUV光刻机的微流控部分
(2)福晶科技的光学元件
福晶科技前身是中国科学院福建物质结构研究所,主要从事晶体材料及其器件的研发、生产和销售,其产品广泛应用于激光及光通讯领域。今年6月份,福晶科技曾经公开披露:公司曾通过欧洲代理向ASML提供极其少量光学元件
(3)蓝英装备子公司的清洗设备
EUV光刻机制造芯片的过程非常复杂,要经历多次曝光和清洗,其中光学系统的清洗必须采用专业的清洗设备,蓝英装备在瑞士的子公司UCM AG从08年就开始为ASML的EUV光刻机的光学系统的关键部件提供清洗设备
可以看出,虽然中国目前无法自主生产EUV光刻机,但是来自中国的技术已经开始逐渐渗透到EUV的生产线,说明中国制造已经得到世界范围的认可!
写在最后
当然,以上三家公司只是通过公开资料可以查询到的,或许ASML的EUV光刻机有更多的中国供应商,但是由于保密条例的原因,双方无法对外公开
不过需要说明的是,目前中国的供应商更多的还是为EUV光刻机的非核心部件提供技术和服务,像光源、镜头、阀件等核心部件,依然被欧美企业牢牢把控,所以,不妄自尊大,也不要妄自菲薄,保持平常心和进取心,默默为咱们的科技工作者加油就行了!
大家怎么看呢?