ASML心慌慌!华为入股,国产光刻机“破冰”稳了?

来源:华强电子网 作者:席安帝 时间:2021-06-07 16:49

光刻机 华为

      近段时间,光刻机国产化这一话题被媒体和市场再度热炒。从不久前“2021年中国企业未来发展论坛”上北大教授林毅夫关于“ASML怂了”的惊人言论,到近日华为哈勃宣布入股科益虹源的重磅消息,再度激发了国人对光刻机的“情结”,关于国产光刻机“稳了”的观点甚嚣尘上。

  暂且不论国产光刻机是否真的“稳了”。仅从近期的两大事件本身来看,其中之一的北大教授林毅夫发表的“ASML首席执行官担心不把光刻机卖给中国,3年后中国就会自己掌握这项技术,根据过去的经验,只要掌握这个技术,ASML就可能会退出世界光刻机市场。”言论,似乎就有些过于激进而不务实。

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  林毅夫表示:“清华大学突破的SSMB光源,经过后续的研发升级,达到EUV光源的效果并不难;而研制光刻机所需要的真空、蔡司镜头、机床等技术,虽然掌握在美国、德国、瑞士等手里,可并不意味着国内设备厂商研发不了,市场决定一切,何况我们拥有全球最大的市场。”

  乍一看,似乎极为振奋人心,再加上近日华为哈勃宣布入股光刻机光源系统供应商科益虹源的重磅消息,似乎ASML真的“心慌慌”,国产光刻机“破冰”已经稳了?

  三年让ASML退出市场!SSMB光源真那么强?

  显然,三年就想让ASML退出世界光刻机市场的观点,在很多理性人士看来,实在是可笑至极。当然,这其中不乏一些“虚张声势”的韵味,目的其实还是为了促进ASML能加紧与中国企业之间的合作。但这种“信手拈来、煽风点火”的观点,在舆论场发酵之后,对整个国内半导体行业的稳步发展实际上并无好处,相反还会加重整个产业的包袱和压力,令本就激进的行业风气变得愈发“浮躁”不堪。

  实际上,林毅夫提到的“SSMB光源”,来自于今年2月,一则“清华大学的一项研究登上最新一期国际顶刊《自然(Nature)》”的消息,论文名为《稳态微聚束原理的实验演示(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)》,该项目除清华大学唐传祥研究组外,还有亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心(HZB)及德国联邦物理技术研究院(PTB)参与研究,可以说算是一个国际合作的项目。

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《稳态微聚束原理的实验演示(Experimental demonstration of the mechanism of steady-state microbunching)》论文导读部分(图片来源:Nature)

  消息一出,就引发了国内舆论针对SSMB光源的大肆讨论,非理性的大部分观点都认为,这项技术对于国产光刻机的技术推进是极大的助力,有了SSMB光源,国产光刻机似乎不必惧怕ASML的EUV垄断了,毕竟论文中似乎提到了SSMB可能被用作未来大功率EUV技术的光源的信息。

  但实际上,这篇论文的正文内容只是一篇典型的关于同步辐射和粒子加速器的文章,主要的贡献也在这些方面,对于光刻机光源而言,该文的贡献是相当次要的。有阅读过该文献的人士曾表示,除了引言和引用之外,这篇没有任何其他位置提到EUV(极紫外线)或者光刻(lithography)。

  而从技术原理层面来分析,目前主要的两种加速器光源是同步辐射光源与自由电子激光。同步加速器的光源平均功率较高,单位时间内产生的光子数目较多,但是带宽较高。自由电子激光器所发出的光脉冲,则具备带宽小、亮度高的优点,其亮度比同步加速器高100亿倍,功率相比同步加速器却比较小。两种光源各有利弊,而SSMB技术就是一种弥补两种光源差距、整合其优点的技术方案。且相比目前的EUV光源,SSMB光源最大的优势是能实现较大的理论功率。功率的增强有利于在保证线宽粗糙度的同时,提高光刻分辨率,进而缩小制程,同时也有助于降低成本。

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SSMB原理验证实验示意图(图片来源:《Nature》)

  不过,针对SSMB光源在助力中国实现EUV光刻机的自主研发话题上,即便是唐传祥的回答也相当保守与克制,只提到了:“基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的‘卡脖子’难题。但是,EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走,这需要SSMB EUV光源的持续科技攻关,也需要上下游产业链的配合,才能获得真正成功。”更何况,SSMB技术当前仍要面对其他加速器光源技术的竞争,且仅仅只处于非常理论性的阶段,真正要打通上下游产业链谈何容易?

       况且,实际上国际上对SSMB光源的关注度也并没有预想的那么大。即便是有国外学者Bakshi· V编写的《极紫外光刻》(第二版)中提到过“SSMB光源的潜在应用之一就是作为未来EUV光刻机的光源”。这本多达十章的书中,有整整一章又分为3A和3B专门讲的就是光源。书中介绍了数十种光源技术,SSMB只有其中一小部分,篇幅占比更多的光源技术在十种以上。但其实,国外的主流媒体也鲜有针对SSMB技术的报道,这项技术未来的实际价值只有在国内进一步获得实践之后才能知道。

       最终究竟能否真正有理论上述说的那般价值,甚至在产业化和市场化层面比当前红极一时的EUV更有优势,仍有待商榷。况且,有业内观点表示,目前SSMB光源还未能实现工业化,按照传统EUV的发展时间减半估计,大约需要14-15年才能达到EUV目前的水平。更何况发展SSMB光源本身也有风险,同时EUV乃至于更低波长的紫外光源的发展不一定停滞不前。

  华为入股科益虹源之后 国产光刻机能否“破冰”?

  入股科益虹源,对于华为来说的确具备很大的战略价值。在华为哈勃入股之前,科益虹源似乎并不为人所知,在产业界也相当低调。据悉,该公司的控股股东实际上是中科院微电子所,持股26.6%,主要业务就是光刻机中的三大核心技术之一的光源系统,是国内第一、全球第三的193nm ArF准分子激光器企业。

  而且,科益虹源还承担了“02重大专项浸没光刻光源研发”、“02重大专项核心零部件国产化能力建设”、“02重大专项集成电路晶圆缺陷检测光源”等国家专项。此外,科益虹源也是国产光刻机厂商上海微电子的光源系统供应商。此前消息也显示,科益虹源还将与上海微电子整机单位共同完成28nm国产光刻机的集成工作。

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  但即便是获得了华为哈勃的入股,光刻机尤其是现今与国际接轨的先进EUV光刻机的国产自研,依然是长路漫漫。从EUV的突破历史来看,事实上,中国长春光机所和美国的英特尔在90年代都盯上了EUV技术。当时,英特尔说服了美国政府,由英特尔和美国能源部牵头,集合了当时还如日中天的摩托罗拉以及AMD,还有美国三大国家实验室,集合几百位顶级科学家成立了EUV LLC组织。

  但一直到2017年,英特尔攻克了EUV技术障碍,才让ASML成功制造出EUV光刻机,整个过程几乎耗费了几十年的时间,而且是在得天独厚的全球供应链优势,以及不需要担心中途“被断供”的优渥条件下,可想而知这个技术难度究竟有多大。

  相比之下,中国的条件相对艰苦且资源稀缺,长春光机所在国家的支持下,也是直到2017年才算是在“极紫外光刻关键技术研究”中取得了一定的突破,建立了较为完善的曝光光学系统关键技术研发平台。但是许多最顶级的零件我们依然无法获取,而且在光刻气体、高端光刻胶、系统设计、光学镜头等先进技术的积累上也十分欠缺,牵扯的产业链也纷繁复杂,想要全部悉数获得国产自主的突破绝非易事。

  因此,这不仅仅只是资金和人才的问题,更是跨界的产业链能否真正互通融合来攻坚克难的问题。华为的入局只能算是给产业强化实力,但论及“破冰”,还远远谈不上。

  国产替代需要循序渐进,而非盲目吹捧

  由这些事件也可以看出,如今国家层面推行半导体“国产替代”政策,为艰难前行的本土半导体产业频送东风,本就是一件好事。但近些年,由于资本“热钱”的疯狂涌入,国内半导体产业也出现了越来越多的连环“暴雷”的案例,从德淮半导体、广州海芯、陕西坤同、德科码到震惊全国的武汉弘芯、济南泉芯等一大批本来很优质的半导体项目,都难逃“芯骗”们的毒手,沦为圈内人私下的谈资。

  无论是德淮半导体、广州海芯、陕西坤同、德科码还是武汉弘芯、济南泉芯,编者相信这仅仅只是当前国内在激进国产替代之下的冰山一角,还有更多已经烂尾甚至正在烂尾路上的项目由于种种原因并未被曝光。

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  更不必谈如今国内越来越多的“意见领袖”,打着为国产替代“正名”的幌子,大肆采用“沸腾体”来煽风点火,实则是为了“圈钱”和“骗补”,让国家来为其买单。这不仅对国家经济和资源是一种严重的浪费和损害,更给国内半导体产业的发展平添了“浮躁”的氛围。

  长期下去,影响是极为恶劣的。一方面,国内越来越多想赚快钱的投资机构可能疯狂涌入半导体圈,给本质上只能循序渐进、稳扎稳打的半导体企业们更大的压力,这会持续引导一些本就不成熟的创始团队走向错误的路线,最终被市场快速淘汰、消亡。

  另一方面,也会让本来想低调处事的很多优质半导体公司不得不高调起来,频繁露面,为一些流言蜚语而发声,自证清白。这不仅进一步提升了很多企业的运营成本和压力,同时也使得这些优质本土公司成为当下美欧等国频繁打击和制裁的对象,总体来说于国家半导体产业的自主发展大计颇为不利。

  小结:

  综上所述,无论是当下处于舆论漩涡中的光刻机国产化,还是越来越多被提到的国内半导体烂尾项目,都充分说明了中国半导体产业的独立自主是需要循序渐进、稳扎稳打的过程,而非盲目吹捧、无底线营销。后者不仅会从底部腐蚀掉半导体国产化已经筑牢的根基,还可能会让狂风骤雨中奋力前行的半导体国产化“巨轮”驶向错误的航线,让中国半导体的国产化“错失下一个十年”。



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