【芯视野】曲线救“光刻机”?
2020-10-19 15:05:46
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来源:集微网

懂王不仅让我们懂得了半导体自主化的重要性和迫切性,更激发上下一心要在诸多“卡脖子”领域突破重围。其中,光刻机无疑是重中之重。作为半导体产业皇冠上的明珠,作为半导体制造最不可或缺而又最触不可及的光刻机,到底又该如何破冰?近日日经指出,有关人士表示中国企业拟向两家日本公司尼康、佳能提供资金,要求共同开发除EUV以外的新型光刻机,这真的可行吗?                             

可行性

对于这一问题,某投资机构负责人付辉(化名)认为,这看上去是可行的。日本有和中国合作的迫切欲望,虽然日本是美国的代理人是事实,但这不是合理的,日本真的不想一直做一个“非正常国家”。日本也想在半导体领域提升竞争力,而且日本的尼康、佳能在光刻机领域亦有多年的积累和实力。

通过注资来共同开发其实已有先例。成为光刻机霸主的ASML在早些年的研发过程中也遇到一些挑战,而台积电、英特尔后来的注资也起到双赢的作用。

因而,集微咨询高级分析师陈跃楠分析,从技术上来说,日本尼康和佳能以前也是光刻机的巨头,只是在EUV光刻机与全球霸主ASML还有差距,如果中日双方通过谈判能达成协议,实现某种利益平衡,还是可行的。从产业的角度,入股之后可以派工程师学习,或加强人才方面的交流,这是没有捷径可走的。

尽管面临中美科技走向脱钩的形势,陈跃楠仍认为,从政治上考量,尽管日本名义上是美代理人,但日本也不会完全听命于美,中国市场对日本来说是一个巨大的市场,不止是光刻机,还有其他诸多电子类业务,双方的合作是互惠互利的,所以未必这一合作行不通。即便经济全球化走向遇阻,但任何国家恐也难以将整个桌子掀翻。

要注意的是,应尽量不要采取以具体项目开发的形式。付辉进一步指出,因为这会随时都会被美按下“中止键”。在中美科技脱钩开始实施的形势下,这种形式不太现实。付辉提出的建议是,光刻机的开发要积数年之功,而在这一长周期内,可以与日本共研,我们支付技术顾问费,以我为主,这是合适的。同时,要加强基础科研的合作与探索,科学是无国界的。

而这一消息的另一重点是研发非EUV光刻机,显然,DUV是更适合国内市场现状与需求的选择。业界知名专家程睿(化名)表示,除EUV外,通常DUV光刻机最先进可以做到7nm,目前全球EUV才销售了50台,说明绝大多数都是非EUV。国内产线大都集中在成熟工艺,DUV光刻机可谓量大面广。只是DUV在7nm工艺相比EUV步骤繁琐,需多次曝光。

重重考验

需要曲线救光刻机的背后核心是,光刻机为何这么难?

因为光刻机是先进工艺制程持续进阶必不可缺的重要支点,而且可说是地球上最复杂的精密设备之一。ASML最新型号的一台光刻机的10万个精密零件来自全球5千多家供应商,所需的蔡司镜头更需要几十年的技术沉淀和不断测试才能满足高要求。ASML全球副总裁、中国区总裁沈波表示,这意味着单单依靠ASML也不足以解决半导体制造的问题,其早已是全球化精细合作的结果,更需要全球产业链的整合。

最近ASML公布第三季度财报时ASML 总裁兼首席执行官Peter Wennink表示,第三季度的新增订单达到29亿欧元,其中5.95亿欧元来自4台EUV设备。由此可算出,一台EUV的售价已接近1.49亿欧元,绝对是高精尖的集大成者。

而翻看霸主ASML登顶的过程,会发现它的绝地反击,不只是“定位精准”和“唯快不破”理念的执著,并不断加以开放和进取的“营养”,其崛起的背后更是一场地地道道的美国式成功。先是在技术路径押注浸润式光刻机以小博大,成功逆转。而之后站在EUV LLC的肩膀上,背靠美国的支持,而对手尼康被排挤出局,之后ASML更成为英特尔连同三星和台积电大客户的利益共同体,自此在摘取EUV光刻机这颗宝石的道路上成功问鼎。

更重要的是,ASML的多年奋战,培养了一大批专业人才,将近2.5万名员工将全球100多个国家的专家、学者、工程师成为ASML最重要的核心资产。

还需要指出的是,ASML的EUV光刻机经过数年之功,才真正完备且产业化成功。

可以说,国内面临的不止是技术、工业化能力的差距,更是对基础科研、机制、人才、长期价值观等全方位的考验。

一些业内人士呼吁:国内要想在光刻机领域破局,首先要尊重技术规律,如果片面强调举国体制、政策、资本的作用,以为能够大跃进式地造出光刻机,那结果必然是四处碰壁。其次,在以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局指引下,要明了外部循环仍然至关重要。对外开放的大门永远不能关上,芯片业千万不能脱离全球创新链。最后,芯片之战已成为人才之战,特别是在基础研究教育层面要大刀阔斧革新,至少要花十年以上时间来弥补,基础研究体制机制的内省和改革更是刻不容缓。

无论如何,Plan B也必不可少。国内光刻机的突破当然希望有外力帮助,但也要认清现实,目前想要外购的可能性太低,尤其是禁运封锁在不断升级。

程睿认为,光刻机是国内半导体的一大关口,要想摆脱受制于人的被动局面,唯有一条路可走,那就是自研自产,尽管十分艰辛,要以数年时间为计。但国产化是敲门砖,如果光刻机都突破不了,那其他半导体设备就更只能依赖进口了,这个难关一定要攻下。他举例说,国内刻蚀机研发成功后,美马上放松出口设备许可,实力才是真正的通行证。

提防竞争陷阱

既然决定要仰望光刻机的“星空”,那么路就在脚下。在这一过程中,更要提防的是竞争陷阱。

中制智库研究院院长新望发表文章表示,需要提防类似芯片这样的竞争陷阱,成为中国国力的消耗战。什么是竞争陷阱?就是当我们利用举国之力不惜代价把产业水平和西方追赶差不多的时候,西方突然放开市场,那么所有不惜代价的投资岂不打了水漂。芯片是这样,上面列举的所有卡脖子的行业都如法泡制一遍,那对整个中国国力将是巨大的消耗。竞争陷阱,不可不防。

程睿解读说,当中国即使70%国产化达到时,美国放松管控,那么大量IC进口,价格低、性能更好,那么这个所谓的70%可能一大半成“无用功”。因此,国产化关键是质量取胜,提升竞争力,保证最基石的能力及本事。

从目前来看,美方名义上一方面全方位遏制华为,另一方面也在不断平衡利益,让英特尔、AMD等出口部分芯片,以及台积电提供28nm及以上节点代工等。程睿提及,这目的是让中国半导体总存有希望,导致国产化动力不足,这是对方的策略。因而反过来说,如果中国投资尼康、佳能合作开发出光刻机,有可能造成国内光刻机的国产化之路更加艰辛。

这真的是脆弱与反脆弱的两难选择。


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