【軍武次位面】作者:——全域機(jī)動(dòng)★無人智勝——
今天凌晨,路透社發(fā)布了一條足以震動(dòng)全球半導(dǎo)體行業(yè)的獨(dú)家消息:在深圳一處實(shí)驗(yàn)室里,中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功制造出一臺(tái)極紫外光刻機(jī)(EUV)原型機(jī)。這臺(tái)設(shè)備在2025年初完成組裝,目前已經(jīng)投入運(yùn)行并成功產(chǎn)生了極紫外光,雖然尚未生產(chǎn)出可用芯片,但這個(gè)突破本身已經(jīng)足夠驚人。

▲路透社認(rèn)為這事堪比美國(guó)研發(fā)原子彈的曼哈頓計(jì)劃
消息一出,立刻在國(guó)際半導(dǎo)體圈引發(fā)軒然大波。要知道,就在幾個(gè)月前,ASML首席執(zhí)行官富凱還信誓旦旦地說,中國(guó)要發(fā)展出EUV技術(shù)“需要很多很多年”,現(xiàn)在這張臉打得可夠響的。
EUV光刻機(jī)到底有多難造?它被稱為“人類制造的最精密設(shè)備”,全球只有荷蘭的ASML一家公司能夠生產(chǎn)。這臺(tái)售價(jià)高達(dá)1.5億美元的龐然大物,涉及超過10萬個(gè)零部件,來自全球5000多家供應(yīng)商。

▲ASML的EUV光刻機(jī)
它的核心原理是利用波長(zhǎng)僅13.5納米的極紫外光,通過復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)將芯片電路圖投射到硅片上。聽起來簡(jiǎn)單,但實(shí)際操作難度堪比登月。光是EUV光源就是個(gè)巨大挑戰(zhàn)——需要用高功率激光轟擊液態(tài)錫滴,使其電離成等離子體并發(fā)出極紫外光,整個(gè)過程要在真空環(huán)境下進(jìn)行,每秒鐘要精準(zhǔn)擊中5萬個(gè)直徑僅30微米的錫滴,容錯(cuò)率幾乎為零。
更難搞的是光學(xué)系統(tǒng)。因?yàn)閹缀跛胁牧隙紩?huì)吸收極紫外光,傳統(tǒng)的透鏡玻璃完全不能用,只能使用多層膜反射鏡。ASML的EUV光刻機(jī)里有十幾面這樣的反射鏡,每面鏡子都鍍了40到100層納米級(jí)薄膜,表面平整度要求達(dá)到原子級(jí)別。ASML光刻機(jī)使用的都是德國(guó)蔡司公司提供的頂級(jí)鏡片,每一片的加工都需要幾個(gè)月,而消息人士透露,長(zhǎng)春光學(xué)機(jī)械研究所已經(jīng)生產(chǎn)出來了蔡司的“平替”。

▲打臉來的有點(diǎn)快
就在前不久,ASML的新任CEO富凱在接受采訪時(shí)還表示,中國(guó)發(fā)展出EUV技術(shù)“需要很多很多年”。他透露,ASML目前向中國(guó)出口的DUV光刻機(jī),技術(shù)水平已經(jīng)比最新的高數(shù)值孔徑EUV整整落后了八代,相當(dāng)于2013到2014年的水平,技術(shù)差距超過10年。
言下之意很明確:中國(guó)別想在短期內(nèi)追上來。更早之前,他在另一次采訪中直言,由于美國(guó)禁止向中國(guó)出口EUV設(shè)備,中國(guó)芯片制造技術(shù)將落后西方10到15年。這種論調(diào)在歐美半導(dǎo)體圈相當(dāng)有市場(chǎng),不少分析師也跟著唱和,認(rèn)為中國(guó)在EUV領(lǐng)域短期內(nèi)不可能有什么突破。

▲相關(guān)技術(shù)國(guó)內(nèi)很早就投入研發(fā)了
結(jié)果才過了幾個(gè)月,路透社就曝出中國(guó)已經(jīng)造出EUV原型機(jī)的消息。雖然消息人士強(qiáng)調(diào)這臺(tái)機(jī)器“尚未生產(chǎn)出可用芯片”,但能夠成功產(chǎn)生極紫外光本身就意味著最核心的技術(shù)難關(guān)已經(jīng)被攻克。
從技術(shù)角度看,EUV光刻機(jī)的研發(fā)可以分為幾個(gè)階段:首先是光源和光學(xué)系統(tǒng)的驗(yàn)證,能穩(wěn)定產(chǎn)生極紫外光并實(shí)現(xiàn)精確投影;其次是整機(jī)集成和調(diào)試,讓各個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同工作;最后是工藝優(yōu)化和量產(chǎn)能力提升。中國(guó)的原型機(jī)目前處于第一階段末期或第二階段初期,距離量產(chǎn)確實(shí)還有距離,但技術(shù)路線已經(jīng)跑通了。
按照路透社援引消息人士的說法,中國(guó)的目標(biāo)是在2028年前使用這臺(tái)原型機(jī)生產(chǎn)出可用芯片,但更現(xiàn)實(shí)的時(shí)間點(diǎn)可能是2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這個(gè)時(shí)間表看起來還挺長(zhǎng),但考慮到ASML從第一臺(tái)EUV原型機(jī)到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)也用了十幾年,中國(guó)如果能在五年左右完成這個(gè)過程,速度已經(jīng)相當(dāng)快了。

在芯片領(lǐng)域被卡脖子之后,中國(guó)把半導(dǎo)體設(shè)備列為重點(diǎn)攻關(guān)方向,投入了大量資源。從上海微電子的28納米DUV光刻機(jī)到清華大學(xué)提出的SSMB-EUV新型光源方案,再到現(xiàn)在EUV原型機(jī)的出現(xiàn),中國(guó)在光刻機(jī)領(lǐng)域的進(jìn)步速度遠(yuǎn)超外界預(yù)期。
這次路透社的報(bào)道,最尷尬的恐怕就是那些之前斷言中國(guó)“不可能”造出EUV光刻機(jī)的歐美專家了。他們的判斷基于一個(gè)基本假設(shè):EUV技術(shù)太復(fù)雜,中國(guó)缺乏相關(guān)積累,短期內(nèi)不可能突破。但他們顯然低估了中國(guó)的決心和能力。而這種打臉大家已經(jīng)見到很多次了,未來也不會(huì)少。

