国产光刻机,真的有突破了吗?

海云聊商业 2024-03-23 00:42:45

(最后一图总结被卡脖子现状)

大家好,我是很帅的狐狸

今天来聊聊EUV光刻机

上周看到市场在传,说我国突破了被「卡脖子」的EUV光刻机技术。

我研究了下后发现,其实这只是自媒体们在乱发挥,利用了我们被华为手机炒起来的爱国情怀……

哦,游资们也顺势拉了拉几只芯片股。

肯定咱自己国家的科技进步,这没啥问题,但我们也要明白「希望越大失望越大」的道理。

所以我今天打算来聊聊这个消息,看看实际情况是怎样的,顺带给大家梳理一下我们目前还被卡脖子的环节。

Part 1 消息是怎么传出来的?

先说下背景——

光刻机嘛,顾名思义,就是用光在晶圆上进行「雕刻」,「刻」出微型电路,所以在芯片领域是必不可少的。

我们也可以造出光刻机——上海微电子可以造出分辨率90nm的光刻机,据说28nm的也有望突破。

不过,如果你平时比较关注这个话题的话,应该也知道现在美国拉了荷兰卡我们脖子的,主要是7nm的光刻机。

7nm以下的光刻机用的波长更小的是EUV(极紫外线),目前这种光刻机只有荷兰公司ASML才能造得出来。

然后到了周五的时候,有一些股票群开始传了这张图——

后来有人挖到了说,实现的技术是清华2021年在《自然》杂志发表的论文提到的「稳态微聚束」(SSMB)。

也有人用了更容易理解的配图——

根据各个群里流传的说法,这次的技术突破相当于——我们生产了大量的橙子,里头什么大小都有。

这样我们可以把不同大小分别筛出来,给不同的需求用。

作为分析师的第一反应是——

这是2021年就发布的论文,为什么现在才拿来炒作?

我也没发现有什么新进展啊……

随后,我又看到有推波助澜者在传下面这几张配图——

要说明的是,这个配图跟SSMB不是一回事——这个是在怀柔的「高能同步辐射光源」(HEPS)。

我看了下清华的论文综述,确认了这个HEPS跟SSMB不是一个东西——

截图/ 《稳态微聚束加速器光源》(唐传祥等,2022)

表格里的这四类光源都可以产生EUV。

其中,LPP是目前ASML光刻机的主要技术。

而同步辐射(SR)是个很成熟的技术了,不过它的光功率达不到EUV光刻大规模量产的需求。

确切来说,用同步辐射要做到1nm的光刻也OK,就是实在是太贵了……

而SSMB因为有高亮度、高功率的特点,所以用来替代LPP理论上没啥问题。

那么问题就来了——

SSMB能帮我们突破被卡脖子的光刻机技术吗?

Part 2⚙️ 技术实现了突破?

理论上,SSMB确实可以应用到光刻机上,不过从实验室到产业化还有很远的距离。

我挖了下,清华2021年的时候还在申请要建一个「稳态微聚束极紫外光源研究装置」(申报列为「十四五」国家重大科技基础设施)。

随后在去年12月份,跟雄安新区签了个《河北雄安新区管理委员会、清华大学关于共同支持“稳态微聚束(SSMB)极紫外光源设施”项目的合作意向书》。

最新进展是3月份副校长过去实地考察了下SSMB项目的选址地点。

而即使SSMB加速器光源研究装置建设出来了,也只是造了部「打印机」而已……

确实,我们也可以用这部打印机,用「直接光刻法」,通过移动光源「画」出电路板。

但是如果要量产的话,还是需要「复印机」的,一般用的是「掩模法」。

这里稍微解释下「掩模法」的原理——

相当于先做了个模子,然后让一部分光漏过去。

漏过去的光会再通过一个透镜,缩小成原来大概1/4的大小。

然后这些被缩小的光会射到基板上。

基板上提前上好了光刻胶,光刻胶被光射到的部分经过烘烤、显影后会溶解。

这么处理后,就形成了集成电路。

而咱不单单在光源部分被卡脖子……

「复印机」有三个核心部分:激光光源、物镜系统、工作台。

所以光是在激光光源突破了EUV技术也没用,物镜系统和工作台咱也得跟上才行。

那么问题就来了——

目前咱都有哪些环节被卡?

Part 3 咱都有哪些环节被卡?

我根据民生证券的研报《光刻机各环节国产化情况》整理了下面的图表,一图胜千言——

需要留意的是,我参考的那份报告是4月下旬出的。

所以过去这几个月也可能会有些变化。

不过我不是一直在这个行业里头的,所以没跟得那么紧。

业内人士知道的话可以留言指正。

还是希望独立思考的人多一些,这样才不会被某些人利用了我们的爱国激情。

一旦我们的激情被消耗光了,那带来的失落感反而会反噬我们。

「Greed is good.」

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图文/ 肖璟,@狐狸君raphael,曾供职于麦肯锡金融机构组,也在 Google 和 VC 打过杂。华尔街见闻、36氪、新浪财经、南方周末、Linkedin等媒体专栏作者,著有畅销书《风口上的猪》《无现金时代》。

参考资料/

《g线、i线、KrF、ArF、ArFi、EUV六代光刻机,中国处于什么水平?》《光刻机各环节国产化情况》《中科院高能所 20210628 102556 高能同步辐射光源建设迎来重大节点_哔哩哔哩_bilibili》《同步辐射光源:从一代到四代 董宇辉 中科院高能所_20210623_哔哩哔哩_bilibili》《最“亮”的光照亮微观世界探访高能同步辐射光源》《突破垄断!国产双工件台打破ASML垄断,EUV光刻机进程加速!》《【集成电路产业科普】双工件台国产化使命肩负者——华卓精科 - 知乎》《对标ASML!光刻机核心器件,中国破冰双工件台,理想芯制程达7nm》《9月15日涨停复盘:光刻机概念持续爆发,联合精密6连板!HEPS概念、一体化压铸概念午后崛起》《HEPS不是光刻机,而是光刻厂》《中国首台高能同步辐射光源出束,预计年底达到最高能量60亿电子伏特》《我国首台高能同步辐射光源将于2025年底建设完成》《突破垄断!国产双工件台打破ASML垄断,EUV光刻机进程加速!》《高能同步辐射光源(HEPS)及光束线站_哔哩哔哩_bilibili》《高能同步辐射光源总指挥潘卫民:造大型加速器,攻克“卡脖子”难题 - 封面新闻》《稳态微聚束加速器光源.pdf》《光刻机为什么不用同步辐射光?- 知乎》《Strategy to realize the EUV-FEL high power light source - Present status on the EUV-FEL R&D activities -》《清华工物系在新型加速器光源 “稳态微聚束”研究中取得重大进展-清华大学》《高能同步辐射光源》《稳态微聚束加速器光源》《河北清华发展研究院工作简报》

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