【看中國2020年11月6日訊】自從中美貿易戰開始之後，普通人對晶元製程的理解日益加深，也正因日益加深，才會對「自主研發、製造晶元」這事兒看得更理智一些，更確切地說：滿腔熱血，一瀉千里，換來的是深深的絕望。
要製造高端晶元，需要10nm以下的製程，目前台積電、三星都擁有7nm生產線，佔據著晶元代工業70%以上的份額。而要達到如此高精度製程就需要高端的光刻機,目前，僅有ASML生產的EUV光刻機能滿足需求。尷尬的是，EUV光刻機每年的產量僅有幾十臺，而且早就被人提前預定，包括台積電、三星、英特爾，他們早就有先見之明，成為ASML的股東，享有EUV光刻機的優先採購權。相比之下，中國企業雖然有政府扶持、有知恥而後勇的決心，有大把的錢，但就是買不到EUV光刻機。除了產能緊張之外，更重要的原因是：中國企業還配不上10nm晶元製程。
最近十年，中國經濟發展迅猛，比之歐洲的債務危機、日本企業倒閉潮，要光鮮得多。中國不僅有全球密度最大的電子產業代工廠，還湧現出華為、OPPO/Vivo、小米等品牌。如果再配上的市場，我們的企業理應有很好的前途，但美國的一紙晶元禁令讓我們的步伐有些踉蹌，繁榮盛世背後多少有點兒「心酸」的成分。
堪比登月，光刻機製造為什麼難產？
台積電生產線前期的投資通常高達幾十億美金，要想盈利，良品率break even point高達90%，而晶元製造的流程都在1000個工站以上，這就意味著單工站的良率要達到99.999%才能最終實現90%的總良率，可見晶元製造難度非常大，但最起碼，很多企業還能虧著本兒去模仿三星和台積電，既然生產不出來7nm，那就生產90nm的晶元。相比之下，光刻機的製造比晶元的製造難度更大，簡直不是一個重量級的。有人調侃說：光刻機製造難道比登陸月球還困難嗎？ASML董事長回答說：是的，比登月還難。
目前，最先進的光刻機是由荷蘭ASML生產的EUV光刻機。如前文所述，台積電、三星的7nm製程都離不開它。事實上，一旦晶元的製程要求在22nm以下，就必須要採用EUV光刻機，截止到目前，全球僅有ASML可以供貨。其最新一代的EUV光刻機，單臺設備裡超過100000個零件、40000個螺栓以及3000多條線路，僅僅軟管加起來就有兩公里長。如此龐大的設備，重量足足有180噸，從荷蘭運輸到臺灣時，需要將之拆解，裝到40個貨櫃裡。單就看一眼如此密密麻麻的零件數量，就足以令普通人發懵。有參與製造的工程師在看到EUV光刻機的圖紙時說：這真是一件藝術品，美不勝收，同時複雜程度又令人感到恐懼。基於如此複雜精密的設計，EUV光刻機的性能也日益強大。最新一代的機器已不需要多重曝光，首次就能爆出想要的精密圖形，在生產週期、複雜程度、工藝控制、良品率方面都有顯著提升。毫不誇張地說，摩爾定律就是由EUV光刻機完成的。
EUV光刻機是如此精密複雜，價值連城，自然匯聚了大量的底層技術。這些技術牽扯到一個叫瓦森納協議的專利保護聯盟，全球有42個國家是其成員國。如果AMSL想要向中國銷售EUV光刻機，必須通過全部成員國的同意。顯然，美國也在這個聯盟裡，而且有著非常強大的話語權。更尷尬的是，即便中國企業買回EUV光刻機也不會用。
文化缺失，中國不能奢望短期彎道超車
在過去二十年，中國的確取得了舉世矚目的經濟成績，以至於媒體動不動就說：中國在某些領域彎道超車，比如高鐵、基建等等。於是，在晶元剛剛被人卡到脖子的時候，輿論也是躊躇滿志，覺得自主做晶元不是什麼難事兒。彼時的輿論更多的是感性，奢望憑著一股子精神力量就能於晶元領域彎道超車，但如前文所述，當我們對晶元製造以及光刻機理解越深刻，就越會感到絕望。最起碼，不會天真地高喊：彎道超車什麼的。
顯然，不可能依靠哄搶EUV光刻機來快速實現高端晶元製造。縱然是我們能搶到一兩臺EUV光刻機，也不會用，更不會維護。要知道，EUV光刻機設備可不像電冰箱、電視機或者iPhone手機，買回去就能順利使用，而是需要非常專業的技術團隊進行調試。業內人士透露，一臺光刻機需要2000位工程師協同調試，從粗調到精調，再到持久的運行狀態，至少需要經歷1.5年時間，這也是為什麼台積電、三星在升級晶元製程時，都要以「年」為單位。調試團隊的2000位工程師基本上屬於天才類型的人，ASML縱然能生產出更多的硬體設備，也始終無法在全球各地安排如此大規模的運營團隊。這個層次的經營就要講究緣分了，說得難聽點：如今企業的水準，還遠遠配不上EUV光刻機，更無法要求2000位天才陪跑，就不要奢望什麼「彎道超車」了。
或許，舉國體制、集中精力辦大事能縮短衝刺的時間，但晶元製造行業肯定無法短期搞定，而是需要一種深層次的「文化氛圍」來長期烘焙。事實上，評價一個國家和社會有三種層次，分別是技術、制度和文化，強勢文化造就強者，弱勢文化造就弱者。這裡的強弱不特指軍事力量，而是包括尊重自然規律、探索本質、學以致知、認真對待基礎學科等行為。顯然，歐洲、美國、日本在晶元領域推行強勢文化，追求摩爾定律，追求舉世無雙的光刻機，長期積累下來領跑全球，而中國一向是弱勢文化，總喜歡Copy，總喜歡等救世主降臨來協助自己。從宏觀上來講，如此文化是造成我們在科技電子領域遠遠落後的重要原因。
痛定思痛，中國是時候來革新自己的文化了。
責任編輯:宇真
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