05.21 中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

受到中美贸易战影响,中国芯片正在经历一次阵痛,但最近一则消息,可能会改变中国芯片的尴尬境地。

日前,日本媒体报道,全球最大的芯片机器制造商,荷兰的AMSL准备向中国出售一台最新型的EUV(极紫外线)技术的光刻机。

这台机器价值1.2亿美元,预计在2019年年初交付给中芯国际(SMIC),如果一切顺利,将有助于中国自主半导体芯片的研发和生产。

垄断者

先来说一下什么是光刻机吧,先看图:

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

看不懂是吧?哈哈,我也看不懂。

简单来说吧, 光刻机的功能,就是将已经设计好的电路图刻到硅晶圆上,制造平面型晶体管和集成电路(包括我们每天用的处理器和各种芯片)都需要用到光刻机。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

世界上生产光刻机最牛的公司叫ASML(阿斯麦),它创立于1984年,是从飞利浦独立出来的一个半导体设备制造商,总部位于荷兰。

ASML在行业里占据着绝对的统治地位,在45nm以下的高端光刻机的市场中,占据 80%以上的份额。它生产的TWINSCAN系列是目前世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

换句话说,ASML是一个上游公司,世界上的那些鼎鼎大名的半导体厂商,包括英特尔,高通、三星、台积电,再怎么牛X,看见ASML都得叫爸爸,都得向它采购光刻机。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

这里顺便解释一下芯片制程。芯片制程的标准,是以nm(纳米)来衡量的,数字越小,元器件之间的距离就越短,电信号的传播效率就越高。

比如10nm就比20nm更省电,效能更高,而且可以缩小芯片体积,让它更容易塞入移动设备中(比如手机),满足轻薄化的需求。

所以,一些大型的设备,比如汽车、飞机上的芯片,往往有比较高的制程;而以手机为代表的移动设备,对芯片的体积和功耗要求更高,从而带动了整个芯片产业的发展和进化。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

智能手机上的芯片制程一直在提高,基本符合了摩尔定律,但这两年来,旗舰手机普遍卡在了10nm的大关。

这不是说10nm就是极限了,也不是说手机不需要更高制程的芯片,根本原因是,光刻机技术跟不上趟了。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

好在ASML也在一直进行技术研发,它最新的,使用EUV技术的光刻机,就可以制作7nm甚至更高制程的芯片。

瓦森纳协议

国家与国家之间往往因为政治、文化、信仰等问题撕逼抬杠,但是企业是以盈利为主要目的的,ASML的光刻机销售全国,但面对中国这个大客户,它却有些无能为力。

中国每年要花上千亿美金从国外进口半导体芯片,虽然中国很早就进入了半导体行业,但是由于历史原因,我们不仅在科研上缺乏技术基础和人才储备,还面临着来自发达国家的恶意竞争。

说到这里,不得不说起《瓦森纳协议》,就是所谓的对华禁运。

这个《瓦森纳协议》,可以追溯到冷战,当时二战刚结束,美苏开始在全球范围内对峙,为了抑制以苏联为轴心的共产主义阵营,在美国的领头下,17个发达国家于1949年成了一个叫巴黎统筹委员会的组织(简称巴统)。

它就是《瓦森纳协议》的前身,其目的就是限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高级技术。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

中国在1952年被列入管制范畴,受管辖的物品有武器装备、尖端技术和稀有物资等三大类,共上万种产品。

当时,中国整个的工业建设体系都是老大哥苏联扶持,不过后来和老大哥闹僵,中国的局面就变得更难堪了。

比如中国的原子弹研发,当时没有计算机,用的都是手摇式计算机完成的试验计算,早期甚至还在用算盘这种“文物”。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

这还是国家重点照顾的项目,往小里说,那时候中国小到一颗螺丝钉的生产都要自己摸索,真的特别特别惨,在各个领域都跳了很多坑,但凭借坚持不懈的精神,也取得了不错的成绩。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

时代变迁,苏联瓦解,但社会制度的对立却依然存在。

1996年,《瓦森纳协定》颁布,拥有33个成员国,其中17个曾是“巴统”组织的成员国。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

而中国又一次中枪,与伊朗、利比亚等一同纳入被限制的国家名单之中(what?我们又不是恐怖主义国家)。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

《瓦森纳协定》中有很多禁运品类,比如核材料、雷达、导弹,甚至某些治疗性药品。

ASML的产品就被列为禁运之列,中国芯片起不来,有很大一部分原因是压根TMD买不到新设备!

比如其它国家在2015年就能买到10NM的光刻机,而只给中国开放ASML在2010年生产的32NM的光刻机。芯片这东西日新月异,5年的时间,足够让市场更新3代了...

除了不能买到最新的设备以外,欧美国家还禁止中国收购其它芯片厂,禁止华裔工程师进入欧美知名半导体公司的核心部门,以防止技术泄露。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

这也不单单是我国不搞研发,一个光刻机有50000多个零件,目前世界上能制造光刻机的企业本来就不多,能够生产性能稳定的、高精度光刻机设备的也只有ASML。

在这些极端的限制之下,中国科技能够发展到今天的地步,已经相当不容易了。

中国芯的艰难之路

即使美国给上了层层封锁,也无法完全抑制中国前进的脚步,毕竟那个年代的两弹一星都搞出来了,光刻机也难不倒我们。

国家对半导体产业进行了大力扶持,其中中芯国际SIMC就是国内芯片的领头羊,主力工艺在40-50nm,目前最先进的工艺还是28nm。虽然差的比较远,但追赶的脚步并不慢。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

2015年比利时国王访华时,中比双方签署了一系列合作协议,其中一条就是中芯国际、华为、高通与比利时IMEC合作研发14nm FinFET工艺,预计会在2020年前,实现16/14纳米芯片的规模量产。

这意味着中芯国际从28nm直接进入14nm,该公司的CEO邱慈云博士还表态:公司有计划再次“跳级”,在18年底直接进入7nm的研发。

不过,美国的套路也很深,中国一旦突破了技术瓶颈,就马上做出开放姿态,用市面上成熟的产品去打压中国刚起来的技术,用商业资本去做市场化的压制。

比如中国突破了50nm的工艺,ASML就开始松动,出售45nm的产品,又好又便宜,放在国内市场一定会对国产光刻机造成大影响。

中国芯片的崛起,就靠这台1.2亿的机器了

至于此次向中国出售最新光刻机,官方表示,ASML对大陆晶圆厂与国际客户一视同仁,只要客户下单,EUV要进口到中国完全没有任何问题。

这显然是一个堂皇的说辞,在这个时候给中国开绿灯,可能和贸易战以及中国技术的突破都有关系。

因此,想改变这一现状,只能依靠我们的半导体从业人员的坚持与努力,不断逼迫ASML出售给中国最新的设备,直到有一天,可以拿出引以为豪的国产光刻机。


分享到:


相關文章: