ASML心慌慌?華為入股!國產(chǎn)光刻機“破冰”穩(wěn)了?
近段時間,光刻機國產(chǎn)化這一話題被媒體和市場再度熱炒。從不久前“2021年中國企業(yè)未來發(fā)展論壇”上北大教授林毅夫關(guān)于“ASML慫了”的驚人言論,到近日華為哈勃宣布入股科益虹源的重磅消息,再度激發(fā)了國人對光刻機的“情結(jié)”,關(guān)于國產(chǎn)光刻機“穩(wěn)了”的觀點甚囂塵上。
暫且不論國產(chǎn)光刻機是否真的“穩(wěn)了”。僅從近期的兩大事件本身來看,其中之一的北大教授林毅夫發(fā)表的“ASML首席執(zhí)行官擔心不把光刻機賣給中國,3年后中國就會自己掌握這項技術(shù),根據(jù)過去的經(jīng)驗,只要掌握這個技術(shù),ASML就可能會退出世界光刻機市場?!毖哉摚坪蹙陀行┻^于激進而不務(wù)實。
林毅夫表示:“清華大學(xué)突破的SSMB光源,經(jīng)過后續(xù)的研發(fā)升級,達到EUV光源的效果并不難;而研制光刻機所需要的真空、蔡司鏡頭、機床等技術(shù),雖然掌握在美國、德國、瑞士等手里,可并不意味著國內(nèi)設(shè)備廠商研發(fā)不了,市場決定一切,何況我們擁有全球最大的市場?!?/p>
乍一看,似乎極為振奮人心,再加上近日華為哈勃宣布入股光刻機光源系統(tǒng)供應(yīng)商科益虹源的重磅消息,似乎ASML真的“心慌慌”,國產(chǎn)光刻機“破冰”已經(jīng)穩(wěn)了?
三年讓ASML退出市場!SSMB光源真那么強?
顯然,三年就想讓ASML退出世界光刻機市場的觀點,在很多理性人士看來,實在是可笑至極。當然,這其中不乏一些“虛張聲勢”的韻味,目的其實還是為了促進ASML能加緊與中國企業(yè)之間的合作。但這種“信手拈來、煽風點火”的觀點,在輿論場發(fā)酵之后,對整個國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展實際上并無好處,相反還會加重整個產(chǎn)業(yè)的包袱和壓力,令本就激進的行業(yè)風氣變得愈發(fā)“浮躁”不堪。
實際上,林毅夫提到的“SSMB光源”,來自于今年2月,一則“清華大學(xué)的一項研究登上最新一期國際頂刊《自然(Nature)》”的消息,論文名為《穩(wěn)態(tài)微聚束原理的實驗演示(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)》,該項目除清華大學(xué)唐傳祥研究組外,還有亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心(HZB)及德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(PTB)參與研究,可以說算是一個國際合作的項目。
《穩(wěn)態(tài)微聚束原理的實驗演示(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)》論文導(dǎo)讀部分(圖片來源:Nature)
消息一出,就引發(fā)了國內(nèi)輿論針對SSMB光源的大肆討論,非理性的大部分觀點都認為,這項技術(shù)對于國產(chǎn)光刻機的技術(shù)推進是極大的助力,有了SSMB光源,國產(chǎn)光刻機似乎不必懼怕ASML的EUV壟斷了,畢竟論文中似乎提到了SSMB可能被用作未來大功率EUV技術(shù)的光源的信息。
但實際上,這篇論文的正文內(nèi)容只是一篇典型的關(guān)于同步輻射和粒子加速器的文章,主要的貢獻也在這些方面,對于光刻機光源而言,該文的貢獻是相當次要的。有閱讀過該文獻的人士曾表示,除了引言和引用之外,這篇沒有任何其他位置提到EUV(極紫外線)或者光刻(lithography)。
而從技術(shù)原理層面來分析,目前主要的兩種加速器光源是同步輻射光源與自由電子激光。同步加速器的光源平均功率較高,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光子數(shù)目較多,但是帶寬較高。自由電子激光器所發(fā)出的光脈沖,則具備帶寬小、亮度高的優(yōu)點,其亮度比同步加速器高100億倍,功率相比同步加速器卻比較小。兩種光源各有利弊,而SSMB技術(shù)就是一種彌補兩種光源差距、整合其優(yōu)點的技術(shù)方案。且相比目前的EUV光源,SSMB光源最大的優(yōu)勢是能實現(xiàn)較大的理論功率。功率的增強有利于在保證線寬粗糙度的同時,提高光刻分辨率,進而縮小制程,同時也有助于降低成本。
SSMB原理驗證實驗示意圖(圖片來源:《Nature》)
不過,針對SSMB光源在助力中國實現(xiàn)EUV光刻機的自主研發(fā)話題上,即便是唐傳祥的回答也相當保守與克制,只提到了:“基于SSMB的EUV光源有望解決自主研發(fā)光刻機中最核心的‘卡脖子’難題。但是,EUV光刻機的自主研發(fā)還有很長的路要走,這需要SSMB EUV光源的持續(xù)科技攻關(guān),也需要上下游產(chǎn)業(yè)鏈的配合,才能獲得真正成功?!备螞r,SSMB技術(shù)當前仍要面對其他加速器光源技術(shù)的競爭,且僅僅只處于非常理論性的階段,真正要打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈談何容易?
況且,實際上國際上對SSMB光源的關(guān)注度也并沒有預(yù)想的那么大。即便是有國外學(xué)者Bakshi· V編寫的《極紫外光刻》(第二版)中提到過“SSMB光源的潛在應(yīng)用之一就是作為未來EUV光刻機的光源”。這本多達十章的書中,有整整一章又分為3A和3B專門講的就是光源。書中介紹了數(shù)十種光源技術(shù),SSMB只有其中一小部分,篇幅占比更多的光源技術(shù)在十種以上。但其實,國外的主流媒體也鮮有針對SSMB技術(shù)的報道,這項技術(shù)未來的實際價值只有在國內(nèi)進一步獲得實踐之后才能知道。
最終究竟能否真正有理論上述說的那般價值,甚至在產(chǎn)業(yè)化和市場化層面比當前紅極一時的EUV更有優(yōu)勢,仍有待商榷。況且,有業(yè)內(nèi)觀點表示,目前SSMB光源還未能實現(xiàn)工業(yè)化,按照傳統(tǒng)EUV的發(fā)展時間減半估計,大約需要14-15年才能達到EUV目前的水平。更何況發(fā)展SSMB光源本身也有風險,同時EUV乃至于更低波長的紫外光源的發(fā)展不一定停滯不前。
華為入股科益虹源之后 國產(chǎn)光刻機能否“破冰”?
入股科益虹源,對于華為來說的確具備很大的戰(zhàn)略價值。在華為哈勃入股之前,科益虹源似乎并不為人所知,在產(chǎn)業(yè)界也相當?shù)驼{(diào)。據(jù)悉,該公司的控股股東實際上是中科院微電子所,持股26.6%,主要業(yè)務(wù)就是光刻機中的三大核心技術(shù)之一的光源系統(tǒng),是國內(nèi)第一、全球第三的193nm ArF準分子激光器企業(yè)。
而且,科益虹源還承擔了“02重大專項浸沒光刻光源研發(fā)”、“02重大專項核心零部件國產(chǎn)化能力建設(shè)”、“02重大專項集成電路晶圓缺陷檢測光源”等國家專項。此外,科益虹源也是國產(chǎn)光刻機廠商上海微電子的光源系統(tǒng)供應(yīng)商。此前消息也顯示,科益虹源還將與上海微電子整機單位共同完成28nm國產(chǎn)光刻機的集成工作。
但即便是獲得了華為哈勃的入股,光刻機尤其是現(xiàn)今與國際接軌的先進EUV光刻機的國產(chǎn)自研,依然是長路漫漫。從EUV的突破歷史來看,事實上,中國長春光機所和美國的英特爾在90年代都盯上了EUV技術(shù)。當時,英特爾說服了美國政府,由英特爾和美國能源部牽頭,集合了當時還如日中天的摩托羅拉以及AMD,還有美國三大國家實驗室,集合幾百位頂級科學(xué)家成立了EUV LLC組織。
但一直到2017年,英特爾攻克了EUV技術(shù)障礙,才讓ASML成功制造出EUV光刻機,整個過程幾乎耗費了幾十年的時間,而且是在得天獨厚的全球供應(yīng)鏈優(yōu)勢,以及不需要擔心中途“被斷供”的優(yōu)渥條件下,可想而知這個技術(shù)難度究竟有多大。
相比之下,中國的條件相對艱苦且資源稀缺,長春光機所在國家的支持下,也是直到2017年才算是在“極紫外光刻關(guān)鍵技術(shù)研究”中取得了一定的突破,建立了較為完善的曝光光學(xué)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)平臺。但是許多最頂級的零件我們依然無法獲取,而且在光刻氣體、高端光刻膠、系統(tǒng)設(shè)計、光學(xué)鏡頭等先進技術(shù)的積累上也十分欠缺,牽扯的產(chǎn)業(yè)鏈也紛繁復(fù)雜,想要全部悉數(shù)獲得國產(chǎn)自主的突破絕非易事。
因此,這不僅僅只是資金和人才的問題,更是跨界的產(chǎn)業(yè)鏈能否真正互通融合來攻堅克難的問題。華為的入局只能算是給產(chǎn)業(yè)強化實力,但論及“破冰”,還遠遠談不上。
國產(chǎn)替代需要循序漸進,而非盲目吹捧
由這些事件也可以看出,如今國家層面推行半導(dǎo)體“國產(chǎn)替代”政策,為艱難前行的本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)頻送東風,本就是一件好事。但近些年,由于資本“熱錢”的瘋狂涌入,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)了越來越多的連環(huán)“暴雷”的案例,從德淮半導(dǎo)體、廣州海芯、陜西坤同、德科碼到震驚全國的武漢弘芯、濟南泉芯等一大批本來很優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體項目,都難逃“芯騙”們的毒手,淪為圈內(nèi)人私下的談資。
無論是德淮半導(dǎo)體、廣州海芯、陜西坤同、德科碼還是武漢弘芯、濟南泉芯,編者相信這僅僅只是當前國內(nèi)在激進國產(chǎn)替代之下的冰山一角,還有更多已經(jīng)爛尾甚至正在爛尾路上的項目由于種種原因并未被曝光。
更不必談如今國內(nèi)越來越多的“意見領(lǐng)袖”,打著為國產(chǎn)替代“正名”的幌子,大肆采用“沸騰體”來煽風點火,實則是為了“圈錢”和“騙補”,讓國家來為其買單。這不僅對國家經(jīng)濟和資源是一種嚴重的浪費和損害,更給國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展平添了“浮躁”的氛圍。
長期下去,影響是極為惡劣的。一方面,國內(nèi)越來越多想賺快錢的投資機構(gòu)可能瘋狂涌入半導(dǎo)體圈,給本質(zhì)上只能循序漸進、穩(wěn)扎穩(wěn)打的半導(dǎo)體企業(yè)們更大的壓力,這會持續(xù)引導(dǎo)一些本就不成熟的創(chuàng)始團隊走向錯誤的路線,最終被市場快速淘汰、消亡。
另一方面,也會讓本來想低調(diào)處事的很多優(yōu)質(zhì)半導(dǎo)體公司不得不高調(diào)起來,頻繁露面,為一些流言蜚語而發(fā)聲,自證清白。這不僅進一步提升了很多企業(yè)的運營成本和壓力,同時也使得這些優(yōu)質(zhì)本土公司成為當下美歐等國頻繁打擊和制裁的對象,總體來說于國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的自主發(fā)展大計頗為不利。
小結(jié):
綜上所述,無論是當下處于輿論漩渦中的光刻機國產(chǎn)化,還是越來越多被提到的國內(nèi)半導(dǎo)體爛尾項目,都充分說明了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的獨立自主是需要循序漸進、穩(wěn)扎穩(wěn)打的過程,而非盲目吹捧、無底線營銷。后者不僅會從底部腐蝕掉半導(dǎo)體國產(chǎn)化已經(jīng)筑牢的根基,還可能會讓狂風驟雨中奮力前行的半導(dǎo)體國產(chǎn)化“巨輪”駛向錯誤的航線,讓中國半導(dǎo)體的國產(chǎn)化“錯失下一個十年”。
