作爲國民品牌華爲,近一兩年真是多災多難。

其中被討論得最多的,自然就是芯片被斷供這件事,直接影響了華爲的核心大戰略。

自然的,華爲也順勢推出了自己的新策略——遲早要走這一步,晚一點遭遇不如早一步佈局出發。

爲什麼華爲每年這麼多錢投入,基礎儲備實力這麼強,卻還是在芯片上受制於人呢?

這就不得不說到芯片行業,這個信息工業皇冠上的明珠的特殊之處了。

設計芯片和生產芯片是兩碼事,設計芯片就像畫圖紙,只要有點實力都可以,但是要把芯片生產出來,那就不是簡單的事情了。

現階段能生產芯片的企業不多,比如臺灣的臺積電。

而生產芯片最關鍵的,自然就是生產機器——光刻機了。

現今最先進的光刻機,只有一家公司可以生產,那就是全球光光刻機巨頭,荷蘭的阿斯麥(ASML)公司。

你也許會好奇,明明是荷蘭的公司,爲什麼要聽美國的話呢?

因爲這裏有一段淵源。

首先我們得從光刻機的工作原理說起,光刻機看起來很複雜,集合了數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別領域等等頂尖技術。

但是本質上原理很形象,它就像一臺高精度的底片曝光照片打印機,負責把“底片”,也就是設計好的芯片電路圖,曝光到相片紙上。

那麼它的基本結構也就不復雜了——一臺光源發射器,一個用來調整光路和聚焦的光學鏡頭,加一個放置硅晶圓的曝光臺。

光源發射器就像刻刀一樣,光波越短,刻刀就越鋒利。

調整光源和聚焦的光源鏡頭,就來自德國的光學大師卡爾蔡司,這種鏡頭多精密呢?如果把鏡頭放大到一個地球那麼大,它上面只允許有一根頭髮絲那樣的凸起。

而最關鍵的還是對準技術,芯片不是一次曝光就可以完成的,而是必須多次曝光,就像用單色打印機打一張彩色圖紙,四個單色分別打印,必須一一對應上,否則圖案就毀了。

阿斯麥最早就是憑藉對準技術起家,一點點成爲了現在的光刻機巨頭。

這裏面爲什麼會出現美國的身影呢?

那就得說到摩爾定律了,隨着芯片產業的急速發展,市場對於芯片的要求也越來越高,同樣一張圖上需要刻的圖越來越複雜,前提就是刻刀越來越小。

1990年代,刻刀被卡在了193納米的深紫外光,想要升級更短實在太難。

尼康找了一個方案,準備重新研發157納米的F2激光,但是與此同時,臺積電的一位天才工程師林本堅想出了一個怪招——只要在曝光的硅晶圓上方加1毫米厚的水,通過水的折射,就可以把193納米的深紫外光變成134納米的光。

而且這種創新並不需要重新研發各種配套材料,可以迅速擴大競爭力。

等尼康反應過來時,已經晚了,這也是阿斯麥崛起的一大契機,也是阿斯麥和臺積電的緣分開始之時。

但是100納米以上依然遠遠趕不上摩爾定律,市場急需推出更短,更小的刻刀。

這時候芯片界老大英特爾覺得,小打小鬧不行,必須得把波長縮短一個數量級——13.5納米纔行,這就是現在的極紫外光源。

但是這個研發資金太大了,誰都無法一己之力完成。

除非國家介入,於是英特爾和美國能源部牽頭,成立了一個研究組織極紫外聯盟,包括了各大頂尖公司和國家實驗室,耗資兩億美元,幾百位頂級科學家,終於研究出了這個技術。

但是交給誰了,那時候日本人把美國人在芯片領域打的落花流水,美國人肯定不願意。

於是只好把這個技術給了阿斯麥,前提就是一大堆承諾——幾乎把阿斯麥變成了一個美國公司,比如前三大股東就是美國公司。

這也是爲什麼說美國不讓賣給中國,它就不敢賣,因爲技術是人家花大價錢,大精力研究出來的,沒辦法。

而且就算我們偷偷買了一臺回來呢?有用麼?

當然也沒用,這種高精尖工藝,難度不在機器本身,而在於操作機器的軟件,在於每個月的維護團隊的經驗,否則你買回來生產個一段時間就壞了,那損失的可是一架波音747的錢。

其實我國光刻機技術起步的並不晚,在1977年就研製出了第一臺國產光刻機,和當時的世界先進水平差別不大。

只是後來信奉“造不如買”的理念,讓光刻機的發展停滯了下來,直到21世紀初才重新起航,這裏面落下的技術,得一點點補上。

現在咱們國內最牛的光刻機是上海的微電子,可以生產90納米的芯片,和世界上最先進的7納米、甚至5納米還差得遠。

不過最新的消息,上海微電子過兩年會出來28納米的新一代浸入式光刻機,基本上可以滿足咱們5G時代物聯網芯片的基本需求。

再說,就像單色打印機多打幾次可以讓圖案變得更復雜一樣,咱們28納米多來幾次,也是可以生產7納米芯片的,只是產能沒那麼高而已,效率比較慢而已。

對於我們來說,只要不下牌桌,我們終將超越!哈哈哈哈

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