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每臺(tái)4億美元,重達(dá)180噸,全球最先進(jìn)的光刻機(jī)終于揭開神秘面紗!
2025年5月27日,央視的鏡頭對(duì)準(zhǔn)了一個(gè)龐然大物,它就是目前全球最先進(jìn)的光刻機(jī):High-NA EUV極紫外光刻機(jī)。
這臺(tái)需要拆解成250個(gè)獨(dú)立貨箱、動(dòng)用7架波音747運(yùn)輸?shù)木扌凸饪虣C(jī),引得世界眾多芯片制造商“競(jìng)折腰”,雖然一個(gè)個(gè)爭(zhēng)前恐后的訂購(gòu),但也只有三家頂尖芯片制造商捷足先登。
央視在此時(shí)報(bào)道在這臺(tái)全球首屈一指的光刻機(jī),到底有什么深意?這臺(tái)光刻機(jī)又有什么過(guò)人之處?
世界最先進(jìn)的光刻機(jī)
光刻機(jī)被稱為“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”,要想在芯片產(chǎn)業(yè)拔得頭籌,先進(jìn)的光刻機(jī)必不可少,而極紫外光又是芯片制造的“先鋒技術(shù)”。
這臺(tái)價(jià)值4億美元的設(shè)備,通過(guò)波長(zhǎng)僅13.5納米的極紫外光,將電路圖案投射到硅晶圓上,指甲蓋大小的芯片空間里,需要精確“雕刻”上百億個(gè)晶體管,每個(gè)晶體管尺寸僅相當(dāng)于病毒大小的千分之一。
這種精度要求,普通光源根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)這種極致精度,科學(xué)家們研發(fā)出每秒鐘數(shù)萬(wàn)次激光轟擊液態(tài)錫靶的技術(shù),激發(fā)出極紫外光。由于這種光連空氣都能吸收,整個(gè)光刻過(guò)程必須在真空環(huán)境中進(jìn)行,如同在太空中完成芯片制造的“顯微手術(shù)”。
有趣的是,即便擁有這樣的先進(jìn)技術(shù),全球芯片巨頭們卻表現(xiàn)得異常謹(jǐn)慎。
目前全球僅交付五臺(tái)High-NA EUV光刻機(jī),英特爾、臺(tái)積電和三星三大巨頭各有所獲,而當(dāng)被問(wèn)及是否在下一代A14制程中采用該技術(shù)時(shí),臺(tái)積電技術(shù)負(fù)責(zé)人坦言:
“尚未找到足夠理由證明這筆巨額投資的必要性。”
在此之外,每臺(tái)設(shè)備近4億美元的天價(jià),已經(jīng)是傳統(tǒng)設(shè)備的兩倍有余,這讓財(cái)大氣粗的芯片巨頭也必須精算成本效益。
在荷蘭計(jì)劃生產(chǎn)的5臺(tái)設(shè)備中,分別落戶于三大芯片巨頭,他們分別是英特爾、臺(tái)積電和三星。
這一反常分配背后,也體現(xiàn)了美國(guó)希望重奪芯片制造主導(dǎo)權(quán)的直接干預(yù),而央視此時(shí)報(bào)道這道設(shè)備,背后深意也不言而喻。
大國(guó)間的芯片競(jìng)賽
如今,光刻機(jī)儼然已成為大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的核心戰(zhàn)場(chǎng)。
由于技術(shù)門檻極高,全球能生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的企業(yè)僅有ASML一家,形成絕對(duì)的壟斷,而美國(guó)政府近年來(lái)多次施壓荷蘭,限制ASML向中國(guó)出口EUV光刻機(jī)。
2025年初的政策收緊,直接導(dǎo)致ASML股價(jià)暴跌13%,芯片股普遍下挫,全球半導(dǎo)體市場(chǎng)隨之震蕩,面對(duì)技術(shù)封鎖,中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈正在悄然突破。
除此之外,央視報(bào)道中還特別聚焦國(guó)產(chǎn)光刻技術(shù)進(jìn)展:
上海微電子已成為國(guó)內(nèi)唯一能生產(chǎn)高端前道光刻機(jī)的整機(jī)廠商,其90納米光刻機(jī)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用,28納米技術(shù)進(jìn)入最后沖刺階段,在功率半導(dǎo)體、模擬芯片等特定領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)支撐起實(shí)際生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)。
在關(guān)鍵材料領(lǐng)域,晶瑞電材成功研發(fā)7納米制程用光刻膠,南大光電的ArF光刻膠通過(guò)客戶認(rèn)證。
2025年3月,中科院宣布全固態(tài)深紫外光源技術(shù)取得突破,摒棄傳統(tǒng)氣體激光方式,采用Yb:YAG晶體放大器生成激光,使設(shè)備體積縮小30%、能耗降低50%,理論上可支持3納米芯片制造。
早在2020年,我國(guó)就出臺(tái)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,明確支持本土芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
央視此次高調(diào)展示全球最先進(jìn)光刻機(jī),既是對(duì)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的科普,更是對(duì)自主創(chuàng)新的鞭策。
當(dāng)我們把視野放得更寬,半導(dǎo)體史上的技術(shù)封鎖往往成為創(chuàng)新的催化劑,1970年代,日本通產(chǎn)省組織日立、三菱等五大企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)DRAM技術(shù),最終打破美國(guó)壟斷。
21世紀(jì)初中國(guó)高鐵技術(shù)引進(jìn)時(shí),西門子開出天價(jià)技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi),反而促使中國(guó)自主研發(fā)出“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組。歷史反復(fù)證明:技術(shù)封鎖只會(huì)加速自主創(chuàng)新。
ASML首席執(zhí)行官Peter Wennink曾坦言:
“阻礙中國(guó)的發(fā)展是最錯(cuò)誤的選擇,因?yàn)橹袊?guó)總能找到突破的方法。”
當(dāng)中科院固態(tài)光源技術(shù)將光刻設(shè)備體積縮小30%,當(dāng)上海微電子的封裝光刻機(jī)進(jìn)入產(chǎn)線,央視鏡頭下的這臺(tái)4億美元“巨獸”,更像是半導(dǎo)體進(jìn)化史上的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。
封鎖技術(shù)并不會(huì)讓中國(guó)止步不前,反而讓我們昂首闊步走在自主創(chuàng)新的道路上,當(dāng)央視聚焦在全世界最先進(jìn)的光刻機(jī)上,也是讓我們清醒地意識(shí)到差距,并且堅(jiān)定不移走在發(fā)展的道路上。
信息來(lái)源:
1.央視網(wǎng)2025.05.27《[今日亞洲]造價(jià)超4億美元!最先進(jìn)光刻機(jī)公開》
2.央視新聞2025.05.21《美國(guó)企圖全球禁用中國(guó)先進(jìn)計(jì)算芯片 商務(wù)部回應(yīng)》
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