EUV光刻机 难度远大于 二弹一星

光纤通信

EUV光刻机难还是原子弹难呢？

光刻机更难，而且在难度上不止一个数量级。且听我慢慢道来。
EUV光刻机是荷兰ASML的第五代产品。从第一代光刻机开始到现在，已经20多年时间了。提到荷兰的ASML公司，您也许会比较陌生。不过，这个公司的前身您一定听说过它的名字，那就是在八九十年代充斥电视荧屏广告时间的飞利浦公司。嘿嘿，想起来了吧。

1984年，由于当时的飞利浦面临经营困境，而不得不实施大规模裁员。裁员之后，将其内的优质资产和核心科研人员进行了剥离，ASML也是在那一年从飞利浦独立出来。在当年，飞利浦旗下的家电及照明产品，在行业内均名列前茅，优秀的制造基因使得ASML在诞生之初就获得了天赋一样的传承，其在专注于芯片制造业后，迅速成长为了该领域的强者。从强者到王者ASML行进了三十年，而人类的芯片制造技术也从800纳米规格提升到3纳米。这里的纳米，指的是芯片内部“晶体管”之间的距离。稍微懂得计算的人能明白，这意味着，在单位的体积下，可以容纳更多的晶体管和更密集的集成电路。所以，我们才可以把砖头一样的无显示屏手机逐渐进化到全显示屏的精巧智能手机。其中运算速度的提升何止千万倍。
其实，说起来，目前整个人类科技制造业的明珠就只有两颗，一个是航空发动机，而另一个则是芯片。这两个东西，代表了整个地球制造业的最尖端科技，也代表着这颗星球的最高制造水平。若是，真的有那么一天，外星生命造访地球，那么，咱们只需要把当期最先进的芯片抛给他，想来，以他们对科技的理解，绝对可以一目了然的明白咱们的科技和制造业所到达的境界。
航空发动机挑战的是在极端高温高压下材料和能量系统整合优化输出的极限，而光刻机则挑战的是在纳米级尺度的弹丸之地激光波长和量子隧穿的极限。这两个东西，其实依靠的都是对于材料科学的理解和运用。
人类手工能做到微雕的极限，据说是可以用一根笔直的针在真实米粒上镌刻出一整首诗歌。而光刻机，您可以理解为，是利用激光在硅晶圆上镌刻出上百亿的集成电路。大家都知道，光是一种以波粒二象性为表现形式的物理存在，若把光作为刻刀，在“显微镜”尺度下，给人的感觉更像是张飞的丈八蛇矛，其尖头不是笔直的，而是弯弯曲曲呈现正弦形式波动的。而你也会发现，若是想要刻出更精细的“纹路”，唯一的办法，就是把这把激光刀的波长，降到更低的纳米。简单点理解，就是波长越低，“摆动”越小，咱们才能刻出更细的纹路。

从上面这张图您也可以发现，其实，波长越低，咱们造出来的芯片纳米数就越低。当然，真正的光刻机制造芯片远远不是拿一把刻刀在硅晶圆上雕刻这么简单，它需要涂上光阻材料反反复复的在纯净的硅晶圆上照射几十上百次，用物理化学原理的进行“蚀刻”。限于篇幅，具体的制作工艺无法在这里描述，再说，这制造工艺也属于核心技术，笔者也不可能全都明白。不过，相关的原理却并不复杂，有兴趣的朋友可以自行百度查阅。笔者前期也有一篇问答简单的叙述过这个过程，想拓展阅读的朋友，可以找来看看。
所以，按照目前这种方式，其实人类也快触摸到硅晶圆芯片的物理极限。这不仅是硅这个元素本身的极限，而且这也是光刻机的极限。因为再低，硅片上就很容易出现量子隧穿，（因为电路与电路之间靠得实在太近，以至于他们内部传输的“粒子”都快是彼此擦身而过了）这会造成整体性能的极度下降及不可抑制的发热。
光刻机涉及到十万多个零件，而这些零配件，考验的是这个国家在光学镜片研发制造、极精密零件研发制造（精密机床）、光源设计制造、系统设计及调试、光阻材料研发制造等等方面的综合整体实力。所以，最尖端的光刻机到目前为止也没有量产，几乎就是以手工的方式，以工匠的精神，一个一个零件的攒，慢慢组装，再慢慢调试，靠“水磨”功夫磨出来的。目前的情况是，最先进的光刻机造好之后，重达180吨，超过10万个零件，需要40个集装箱运输，安装调试都要超过一年时间。

由于光刻精度只有几个纳米，所以EUV光刻机对光的集中度要求极高， 它的整机系统对于精细化究竟达到一个怎样的变态程度，这里有一个比喻，可以帮助您加深理解。相当于拿个激光手电照到月球，光斑不超过一枚硬币。而反射用的镜子，要求其长30cm起伏不到0.3nm，这相当于是北京到上海做根铁轨起伏不超过1毫米。
这其中精密零件制造背后涉及到的精密机床，目前其实也是咱们的相对短板。当然，荷兰EUV光刻机，它的零件90%也是进口的，目前主要在他那里进行组装和调试，其中日本主要提供光学镜片，德国提供精密零件、瑞士提供清洗设备，美国提供研发支撑，当然，其中也有咱们器件。
所以，可以毫不夸张的说，这光刻机几乎集中了地球上的所有顶尖技术，若是一个国家就能够独立设计及生产的话，那它的科技绝对可以吊打全球。

光纤通信

全世界没有任何一个国家可以独立制造的，西方的光刻机是结合了几十个国家合力从零件制造到验收，不过光刻机的路可能越来越窄了，5纳米还不够还要有3纳米，是不是有点过度开发了

1981987

多少纳米又咋样，手机还不是照样容易卡顿

ls01

难易不同时期不一样，60多年前以当时国力造两弹一星和现在国力造难度不是一个级别的，现在要有当时发展两弹一星的投入光刻机也不是问题

eagerbeaver

一个需要商业化，一个不用考虑商业化。这就是差别，也决定了中国现行商业制度搞不出可以实际商用的光刻机，我话搁在这里

eagerbeaver

墨哲庚 发表于 2022-4-12 07:30
国际孤儿啥都想自己干，弄得自己吃菜都困难，成功掐住了自己脖子

这次疫情对中国制造业的信誉影响极大。在企业工作过都知道，对于大规模制造业(不是那种来料加工三退一补的小打小闹)，质量和交期是企业供应链最关注的两个因素。没人愿意把订单给到一家不知道哪天就封控停产的企业，就像没人愿意雇一个动不动就请假的员工。

中国制造业产业链过去20年通过低成本和强交付能力累积的口碑被砸的荡然无存。信心没了。

这种影响要远远超过损失的GDP, 虽然后者已经够恐怖了。中国自废武功，还废的这么彻底，新加坡、越南、泰国想都不敢想的好事居然发生了

南高师

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 07:38
这次疫情对中国制造业的信誉影响极大。在企业工作过都知道，对于大规模制造业(不是那种来料加工三退一补 ...

去年东南亚和南亚地区大量的订单被放弃怎么说？

墨哲庚

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 07:38
这次疫情对中国制造业的信誉影响极大。在企业工作过都知道，对于大规模制造业(不是那种来料加工三退一补 ...

上月金胖发射的那枚导弹，“射程约为1080公里，射高超过6200米。为了缩短实际射程，朝鲜采取高角发射方式。导弹飞行时间为1小时10分，速度约为20马赫左右，精准击中公海目标”，折算下来速度大概是俄罗斯匕首的1/15，不过也不错了，这就叫艰苦朴素自力更生完全自主，只不过可能只能用于演习，无法投入实战

观察者

墨哲庚 发表于 2022-4-12 07:30
国际孤儿啥都想自己干，弄得自己吃菜都困难，成功掐住了自己脖子

狗贼，台湾来的？还是吃饭忘了娘的白眼狗？

todexue

墨哲庚 发表于 2022-4-12 07:30
国际孤儿啥都想自己干，弄得自己吃菜都困难，成功掐住了自己脖子

你以为你跪舔西方人家就不收拾你了？中美关系最好的时代是八十年代早期，那个时候我觉得不用我说你也知道国内是什么样，人家为啥就眼瞎了？西方人眼中只有利益，人家为啥不天天骂沙特？沙特还是世袭制那。日本算是美国的最忠实的狗腿子了，为啥照样被逼着签了广场协议？江苏人骨子里就有国民党遗留的孽根性，内斗内行，外斗外行。

墨哲庚

观察者 发表于 2022-4-12 08:14
狗贼，台湾来的？还是吃饭忘了娘的白眼狗？

自己挣钱吃饭，偏要说是人家给的，还得感恩；他吃你的喝你的，你还反过来叫他娘，你这是啥心态？

让往事留在风中

墨哲庚 发表于 2022-4-12 07:30
国际孤儿啥都想自己干，弄得自己吃菜都困难，成功掐住了自己脖子

说的对，国际化全球化是大势所趋

观察者

让往事留在风中 发表于 2022-4-12 08:19
说的对，国际化全球化是大势所趋

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观察者

墨哲庚 发表于 2022-4-12 08:18
自己挣钱吃饭，偏要说是人家给的，还得感恩；他吃你的喝你的，你还反过来叫他娘，你这是啥心态？ ...

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让往事留在风中

观察者 发表于 2022-4-12 08:24
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很契合你的ID，不愧观猴者

murongchun

墨哲庚 发表于 2022-4-12 07:30
国际孤儿啥都想自己干，弄得自己吃菜都困难，成功掐住了自己脖子

我吃菜吃水果吃鸡鱼肉蛋都很方便，疫情前进口食品也经常吃。对了，俄罗斯的腌肉，牛奶和巧克力确实不错，建议你尝尝。

eagerbeaver

墨哲庚 发表于 2022-4-12 08:09
上月金胖发射的那枚导弹，“射程约为1080公里，射高超过6200米。为了缩短实际射程，朝鲜采取高角发射方式 ...

现代战争(不是小规模的平叛或反恐)打到后面就是经济和生产力的比拼。这次俄乌战争已经表现的很明显了。

murongchun

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 07:34
一个需要商业化，一个不用考虑商业化。这就是差别，也决定了中国现行商业制度搞不出可以实际商用的光刻机， ...

说中国搞不出来的东西多着呢，结果一个一个都搞出来了。

murongchun

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 07:38
这次疫情对中国制造业的信誉影响极大。在企业工作过都知道，对于大规模制造业(不是那种来料加工三退一补 ...

你先把这段话发给越南总理，看看越南这个你们嘴里的“新星”，工厂开工率，订单交付率如何，问问他的看法。

murongchun

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 07:38
这次疫情对中国制造业的信誉影响极大。在企业工作过都知道，对于大规模制造业(不是那种来料加工三退一补 ...

新加坡，泰国根本没有什么成规模的制造业，泰国靠啥地球人都知道，马来西亚的工业也很单一，你指望这几个国家取代中国制造？麻烦先好好调研再来忽悠。

eagerbeaver

murongchun 发表于 2022-4-12 09:43
说中国搞不出来的东西多着呢，结果一个一个都搞出来了。

那是在开放的市场环境下搞出来的，即使政府产业政策也是由专业人士制定的。这种条件现在还有吗？政府里还有这么多专业人士、技术官僚吗？就算有他们说话还管用吗？这次防疫也可以算捅破了窗户纸吧。

我在国外工作时，我们总部下属的几家工厂爆发罢工，最终导致总部决定扩大中国徐州工厂产能，将员工总数从400多扩张到1700以上。当时我老板特地找我了解中国营商环境和产业政策，我还陪同他去徐州出了好多次公差，最多一次呆了两个月。他考察完后说了一句话: This is why every business in the west is moving to China. 这是他的原话, 然后开始吐槽工会、劳工法、政府不作为。。。

那是十多年前了。俱往矣，今天应该轮到中国企业家发出同样的感慨了吧。

murongchun

todexue 发表于 2022-4-12 08:16
你以为你跪舔西方人家就不收拾你了？中美关系最好的时代是八十年代早期，那个时候我觉得不用我说你也知道 ...

他代表不了江苏人，再好的房子里也有臭虫。

murongchun

墨哲庚 发表于 2022-4-12 08:09
上月金胖发射的那枚导弹，“射程约为1080公里，射高超过6200米。为了缩短实际射程，朝鲜采取高角发射方式 ...

实战怎么定义？哪怕就是带100斤普通炸药，打到日本，没啥实质性破坏，也会让日本欧美股市狂跌。

murongchun

让往事留在风中 发表于 2022-4-12 08:19
说的对，国际化全球化是大势所趋

对啊，所以我们玩RCEP，一路一带，海上丝绸之路，不都是全球化吗？

eagerbeaver

murongchun 发表于 2022-4-12 09:51
新加坡，泰国根本没有什么成规模的制造业，泰国靠啥地球人都知道，马来西亚的工业也很单一，你指望这几个 ...

看你的回复就是没有一点产业常识的。越南、马来西亚、泰国单独一个拿出来当然不至于取代中国，但如果放一起呢？而新加坡是东南亚的金融中心

新加坡: 总部、研发、金融咨询服务
马来西亚/越南: 机电、电子、化工
缅甸/柬埔寨: 劳动密集型制造业

eagerbeaver

对了，还有印尼: 石油、煤炭、有色金属资源+劳动密集型

murongchun

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 09:58
看你的回复就是没有一点产业常识的。越南、马来西亚、泰国单独一个拿出来当然不至于取代中国，但如果放一 ...

呦呵，你能把这几个国家完美的捏合在一起，然后配套分工，那本事这么大？那你要建立印度支那联邦？缅甸，柬埔寨？那里军阀天天斗得你死我活的，黄赌毒猖獗，世界诈骗人口贩卖集散地，大片的未开发原始森林和大量的文盲，你打算怎么建立建立产业基地？

murongchun

eagerbeaver 发表于 2022-4-12 09:58
看你的回复就是没有一点产业常识的。越南、马来西亚、泰国单独一个拿出来当然不至于取代中国，但如果放一 ...

要这几个国家领导人对你言听计从，你觉得你的“雄心壮志”多少年才能实现？

eagerbeaver

murongchun 发表于 2022-4-12 09:55
实战怎么定义？哪怕就是带100斤普通炸药，打到日本，没啥实质性破坏，也会让日本欧美股市狂跌。 ...

问题是三胖子敢吗？为什么不敢？因为他知道真惹恼了美日韩他就真死了。