在很长一段时间,国内的芯片企业似乎对ASML有一种盲目崇拜。每次购买ASML都必须进行一次大规模的宣传,仿佛拥有了ASML光刻机就能解决所有芯片上的难关。ASML身上的这种“魔力”来自其在光刻机领域的绝对统治地位,占据了EUV光刻机100%销量的同时,在DUV光刻机市场份额也超过90%,剩余两大对手尼康和佳能市场份额相加不足10%。
国产芯片厂商大肆宣传ASML光刻机进厂背后,实际是希望借助ASML在技术上的强大实力来为自己的芯片产品“背书”,从而试图提高自己的科技形象。而ASML也乐于看到国内芯片厂商这种“主动”宣传的行为,因为这实际上也等于间接为ASML做出宣传。
根据ASML财报显示,自2014年起已经累计向中国销售了超过80亿欧元的半导体设备。按照一台DUV光刻机1000万美元的造价计算,ASML至少出售了超过800台光刻机。不可否认这些ASML光刻机所带来的正面效应——国产芯片数量得到了突飞猛进的发展,从0成长为2022年的3241.9亿片,已经成长为全球最为重要的芯片产地之一。
但是过于依赖ASML所生产的光刻机也带来了巨大的安全隐患——一旦无法从ASML处购得光刻机,那么国产芯片的发展必将遭遇到重创。同时这种缺乏自给的状态,也严重制约了国产芯片产业链的发展。
特别是在美日荷三方芯片协议之后,作为荷兰企业的ASML自然也不得不遵守这个协议。而在最新公布的协议内容中,DUV光刻机也将进入出口管制名单之列(The Dutch government has said it will impose export restrictions on the “most advanced” semiconductor technology)。这也就意味着当前中国芯片企业可以随意从ASML处购买DUV光刻机成为了历史,缺乏光刻机供给也将极大地制约国内芯片企业的发展。同时由于上海微电子的28nm光刻机迟迟无法完成量产,这也将使得国内芯片企业在很长一段时间之内都无法获得充足的光刻机供应。
同时隐藏在芯片协议之下的陷阱恐怕更加严重。众所周知光刻机是一种高科技设备,ASML为了防止逆向工程所以在每台光刻机设备中都加入了监测模块,用以监测光刻机的使用状态。如今随着芯片协议的推进,这800台已经购买的光刻机也成为了一个巨大的隐患。一旦ASML无法或者拒绝为这些光刻机提供维修和维护服务,那么对于很多高度依赖ASML设备的国产芯片企业来说也就相当于“灭顶之灾”。
此时不得不感慨“造不如买”思想的危害。其实在历史上国产光刻机也曾经有过辉煌的阶段。1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1977年上海光学机械厂研制出半自动接触式光刻机JKG-3;1985年机电部第45所研制出中国第一台分步投影式光刻机BG-101。这一阶段国内光刻机产业和当时全球最先进的技术相比仅仅落后四年左右的时间。
但是随着国际形势的变化,特别是中美关系的缓和,光刻机等产品的购买也不再被设限,这也使得国内芯片企业纷纷选择购买外国生产的光刻机设备,“造不如买”的思想开始盛行。同时为了抢占国内光刻机设备市场,国际厂商也开始了使用各种手段来争夺份额,包括“买光刻机,送出国游”等等。由于当时国内收入较低,因此国际巨头的这些手段也收到了良好的效果,大量中国的厂长、经理们接受了国际厂商的邀约,在海外考察游玩的同时也发现尼康、佳能、ASML等厂商的光刻机也的确优秀,所以国内厂商最终也开始纷纷采购国外光刻机。
技术上的落后再加上缺乏市场支持,在光刻机等领域的研发投入开始大幅减少,所带来的负面效果则是和全球技术水平的差距越拉越大。如今国产光刻机和ASML之间的差距已经在10年之上,ASML高管更是曾经口吐狂言“就算给中国图纸他们也造不出EUV光刻机”。
“没有永远的朋友,只有永远的利益”,这句话可以说是亘古不变的真理,随着中国经济高速发展并以18万亿美元的GDP成为全球第二大经济体,仅次于美国的25.44万亿美元后,两者的关系也发生了微妙的变化。为了遏制中国的崛起,美国开始用出包括断供芯片、EDA软件、光刻机在内的众多手段。“造不如买”的思想也开始了反噬,如今ASML选择接受美日荷芯片三方协议并参与断供,也让国产光刻机落后的现实暴露在大众面前。
但幸好在光刻机领域虽然落后并缺乏市场支持,但是始终没有放弃自研的脚步。在2002年由上海市和科技部牵头成立的上海微电子就一直默默在相关领域进行钻研和攻关。2007年上海微电子宣布研制出90nm工艺的分布式投影光刻机;2008年国家成立“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”(02专项),开始大规模向光刻机及相关产业链进行投资和突破。
在此期间光刻机的设备也取得了显著的突破——华卓精科与清华大学完成了双工作台系统的研发、中科院微电子所与科益虹源完成了光源系统的研发、浙江大学与启尔机电研制成功研制出浸没系统……
终于在2016年成功完成90nm纯国产光刻机量产之后,也终于在全球封锁的铁幕中撕开了一道缝隙。虽然在技术上依然处于落后的位置,但是看到了曙光也就意味着已经有路可以走,虽然坎坷但也为科技的发展指明了道路。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货