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中国能造原子弹,造各种尖端武器,但为什么造不出顶级光刻机?

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zxw88 发表于 2022-8-10 01:08:57 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
“中国就算举国之力也难造出顶级芯片”,台积电的创始人张忠谋曾断言。
台积电是世界最领先的芯片和半导体制造厂商,而目前全球能制造最先进的5nm芯片的厂商只有二家,一家是三星,另一家就是台积电。
“芯片是人造的,不是神造的”,时任比亚迪总裁的王传福却给出了不一样的看法。
相信以上两位行业领军人物对芯片制造的不同看法,也使各位读者朋友产生了疑问,是否我们国家真的受制于光刻机,因此很难造出尖端芯片?
仔细想想,我们国家既是基建大国,而且像核弹、氢弹以及各种大型重型武器我们都能造,难道会被这么一个小小的芯片难住?
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被封锁的芯片行业有多重要?“缺芯”会给我们带来什么影响?

2018年,美国发起了对我国的“贸易战”,战役打响的“第一枪”就是从芯片行业开始的,5G发展领头军企业华为更是被选为“一号种子选手”,而与其关联的150多家公司也未“幸免于难”,均被列入制裁清单。
一时间,硝烟四起,“缺芯”一词更是登上了各大网站视频的热点头条。而拜登政府上台后,选择继续延长和扩大特朗普政府时期发动的贸易战,截至今年中,已经制裁了二十多家中国主要芯片公司。
那么“芯片”到底是什么,芯片行业为什么如此重要,甚至于贸易战都要从该行业入手?而 “缺芯”又和我们有什么关系呢?
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芯片又称微电路,是指内含集成电路(IC)的硅片,体积很小,是手机、电脑或者其他电子设备的重要组成部分。
它的作用就相当于我们的大脑之于人体的作用,是电子设备的“大脑”。在互联网及信息化时代,芯片是各个行业的核心基础,电脑、汽车、手机、各种家电、高铁动车、电网、医疗设备、工业控制等各种产品和系统都离不开芯片的支撑。
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芯片行业如此关乎到各行各业,因此,对其封锁必然会对我们的生活也产生一定的影响。
截至今年7月初,全球汽车产业已因芯片短缺减产250万辆汽车,部分预订车型无法按时交付,作为消费者的我们可能苦等多日也迟迟没有反馈;手机制造业的情况也不容乐观,缺芯使得部分新机型号生产无法赶上,而供货不足也使我们无法及时买到心仪的机型。
芯片是如何制造的?制造流程和关键环节是什么?

接下来,为使大家更好地了解芯片行业,我们再来讲讲芯片是如何制作出来的。对于芯片的制造,有种戏谑的说法是“CPU的原材料是沙子”,为什么这么说,因为芯片制造的基本材料是
而实际上,虽然沙子和芯片的基础备件“晶圆”都有二氧化硅的成分,但这两者是完全不同的东西,成本也不可比。
芯片的制造流程环环相扣,首先需要作为基础备件的晶圆,然后再通过对晶圆的处理、针测、封装、测试等多道工序,才能够生产出来我们所需要的芯片。
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而在芯片的制作过程中,最重要的环节莫过于光刻工艺了。光刻工艺是整个制造环节最复杂且成本最高的一道关卡,而完成该过程主要的设备就是光刻机。
当前全球有能力生产高端光刻机的公司并不多,而目前最先进的EUV光刻机只有荷兰的ASML公司能生产,每台机器的市场售价甚至高达1亿欧元,可谓是价值连城。
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尖端芯片的制造,比原子弹还难吗?中国造不出来是否确有其事?

目前,高端市场的EUV光刻机完全被荷兰ASML公司所垄断,没有EUV,台积电、三星的5nm生产就无法投产。
而高精度高水平的EUV光刻机,目前只有荷兰一家公司能生产,欧美等其他发达国家也都未实现。
众所周知,作为国家战略武器的原子弹是非常难造的,但是目前世界上公认能够造出原子弹的国家已经有9个国家,其中还包括一些经济发展并不先进且工业化水平较低的国家,这也间接的说明了原子弹的制造对一个国家的制造水平并没有较高要求。
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其实不然,原子弹的研究和制造更多是从物理、化学等领域出发,而光刻机技术更多是从工艺流程等角度切入,不同的领域技术、环境等复杂性各异,而仅仅通过可生产的国家数量单个角度的对比就做出论断,未免太过于片面。
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那当前我们在光刻技术的攻克上到底有哪些难点呢?
首先,高精度高水平光刻机的制造,当前并不是某一个国家能够完全独立完成的。虽然现在荷兰ASML公司有高水平的工艺技术,但是在生产过程中依然要借助其他外部条件的辅助。
比如,EUV光刻机在制造的过程中,需要顶级的光源,而最先进的极紫外光技术掌握在美国Cymer公司手中,所需的上万个零配件是来自35个国家的5000多家企业,如德国的物镜、法国的阀件、日本的光学设备等,因此,高端光刻机制造需要各国各企业的通力协作,才能最终完成。
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其次,西方国家对我国科技发展的有意打压、对高端技术的封锁以及出具的不平等、不友好的合作政策,也使得我国在推进国产光刻机的技术攻克方面变的更加困难。
再从人才储备角度来看,华为创始人任正非曾表示,“中国无法制造高端芯片,问题不在硬件层面,而是缺少高端人才”。
近几年最火的专业莫过于互联网相关专业,一众高校毕业生毕业后也都去了互联网大厂,而工科却逐渐没落。在这个信息流动更快的时代,大家好像都不愿意坐下来,发挥“工匠精神”去钻研了,因为那实在是太枯燥了。
而互联网行业带来更多新奇体验的同时,成功的速度会更快,因此,在这样的背景下,对工科人才的储备就更加困难,而对高端芯片研发人才的需求也就更加迫切。
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最后,从经济支撑层面来看,同核武器等相比,芯片行业的商业属性更重,而现金流是一个公司发展的最主要支撑。
芯片的设计、研发及制作往往需要投入大量资金,研发的试错成本像个无底洞,而在当前疫情反复、经济形势低迷的大环境下,即使是大企业,也不得不考虑巨量的资金投入给企业现金流带来的风险。
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虽然我国的华为海思虽然已经拥有了设计高端芯片的能力,但是由于受制于光刻机,在实际的制造层面,与世界级芯片之间仍存在巨大差距,但这并不意味着我们完全没有机会。
像华为、中兴等国产科技领头企业,也在不断探索,而国家在政策层面,也给与了很多优惠和支持。
因此,我们可以相信,随着技术的不断进步、资金的不断补充、人才储备的到位,我们去缩小和世界级水平的差距只是时间问题,而我们也静待未来国产芯片行业的崛起!

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