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华为的转折！国产光刻机今年下线投产

发布: 2021-03-12 21:35 | 作者: 柠檬树 | 来源: 移动通信网 | 字体:  小  中  大 

相关专题： 华为 芯片 无线
老美在断掉华为“芯”的同时，也断掉了很多花粉的心。华为事件让很多人开始深思，为什么我们会被芯片卡脖子？为什么我们会被光刻机拦住脚步？渐渐地，我们开始关注起光刻机的消息，哪怕是一丁点的风吹草动，也会牵动着我们的“爱国芯”。


01

DUV光刻机下线投产，解决“燃芯之急”


“楚虽三户能亡秦，岂有我泱泱中国空无人？”承载着国人的厚望，国产光刻机来了。近期传来两则消息：上海微电子在今年正式推出28纳米光刻机，以及国产28纳米光刻机正式下线投产。

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上海微电子推出的光刻机，是目前较为先进的“浸入式”光刻机，是一台28纳米工艺的光刻机。在芯片制程中，通过多次曝光、制作，可实现7纳米芯片的生产。该光刻机将在今年正式投入生产，这将很大程度上的缓解我国在半导体领域被国外卡脖子的现象。 
至于什么时候量产，可以从另一条新闻来判断。
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2021年1月8日，中芯京城集成电路生产线项目获准开建。中芯京城是中芯国际、亦庄国投和大基金二期与2020年12月7日共同成立的合资公司，总投资500亿人民币。这家公司的成立是中芯国际进入实体清单的直接导火索，因为中芯京城将会是全面去美化，甚至是纯国产化的生产线。
按照中芯北方的情况，同样是两条产线，中芯北方大概用了一年半的时间就把第一条产线建好，开始量产。中芯京城的速度只会快不会慢，大概率会在2022年1月底之前搞定第一条产线。 
所以，为了配合中芯京城的进度，上海微电子一定会在2021年中开始进行光刻机的量产，2021年底至少有1-2台国产光刻机进入中芯京城的生产线进行适配。总的来看，DUV光刻机是在按部就班的推进中，不快，也不慢。 

02

EUV光刻机只差“临门一脚”

国内做EUV光刻机的是中科院长春光机所，进度如何还没有官方消息，深挖了一下长春光机所在EUV光刻机方面的专利，有了一点发现。放个图，大概是这样的。
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根据已有专利信息可知，长光所可以做离轴光学系统、超高重频窄脉宽CO2激光器、极紫外光聚焦反射系统等光刻机子系统。但这好像不太够，于是我又去找了找上海光机所的专利，又有一点点新发现。
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上海光机所2021年1月1日公开了一项叫做“一种用于EUV光源中液滴靶的一体化锡原料罐装系统”的专利，而ASML的技术路线还正好就是液滴锡靶，看到这里懂得都懂。
 鉴于上光所是长光所分出来的，再加上现在全国一盘棋的大策略，个人感觉长光所好像已经有能力造EUV光刻机了，但目前达不到ASML的水平，但总归是解决了有无的问题。 

03

起了个大早，却逐渐拉胯的芯片产业

随着全球半导体行业的变动，越来越多的企业开始布局芯片制造产业。但在高端芯片制造过程中，光刻机等尖端设备的使用在所难免。在过去半个世纪以来，美国对于科技产业供应链的决心一直是巨大的，水平也是高超的，那段时间中国在干什么呢？ 
在六七十年代，中国芯片产业和技术一直在尝试紧追美国，在核心技术指标上的差距，在5-7年左右，领先于日韩台等。然而从八十年代后半叶到90年代，中国的芯片产业开始在国际竞争中逐渐拉胯。我们来看一张图：

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从半导体集成度这个核心技术节点来看，中国从六七十年代的落后六七年左右到1999年落后到了13年。

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从芯片产量这个更关系到芯片产业化的指标来看，中国从六七十年代的落后六到十年，到1996年已经落后多达24年。
在前三十年，我们是在用计划经济的举国体制，推动战略科技产业的发展，取得了不错的成果，但是在市场经济之后，我们国家一时半会儿没有掌握在市场经济下怎么取用举国体制推动战略产业的套路，没有像美国那样扶持战略科技产业的决心。
那段时间国家对半导体产业的投资大大减少，在整个65和75计划中，对光刻机的投资只有区区500万元。在90年代初，全国集成电路行业固定资产投入仅15亿人民币，折合到美元仅3亿美元，而当时国外建一条有一定规模的存储器就要2亿美元。
随之而来的是大量的科研部门，和高科技企业被裁，大量芯片企业转型去搞一些买早点之类的低端产业。
比如武汉无线电元器件三厂1994年改制成了买早点副食品的商铺，再比如中科院计算所的大规模集成电路室当年有6个组七八十号人当时研究多晶硅掺杂发射、极晶体管及全离子注入晶体管已经有了很大进展，可惜这个实验室在1987年因为缺少经费被整个裁了，队员全体解散，连一个种子都没留下。 
后来参加龙芯研制的前大规模集成电路室成员黄令仪在回忆录中写道：
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在当时的社会精英中，“造不如买，买不如租”的思想盛行，一些中国计算机行业的领军企业，放弃了深度研发，走起了“贸工技”的路线。
对于核心节点的判断失误，使我国上世纪八九十年代不仅是芯片产业，很多科技产业都因为各种原因进入相对衰退期，钱学森院士对当时的情况也是痛心疾首，他在1995年元旦的时候，给负责科技工作者的领导写过一封信：

回想在60年代，我国科学技术人员是在毛主席指导下办的。

1. 我国理论物理学家提出基本粒子的“层子”理论，它先于国外的“夸克”理论；
2. 我国率先人工合成胰岛素；
3. 我国成功地实现氢弹引爆的独特技术；
4. 我国成功的解决了大推力液体燃料氧化剂、火箭发动机的燃烧稳定问题；
5. 其他。
但是今天呢？我们科学技术人员有重要创新吗？
诸位比我知道的更多，我认为我们太迷信洋人了，胆子太小了。
我们这个集体，如果不创新，我们将成为无能之辈，我们要敢干！
如今，在美国插手干预全球芯片供应链之后，加速推动芯片国产化已成为中国的重要目标。国务院发布的相关数据显示，2019年中国芯片自给率仅为30％，但2025年中国芯片自给率要达到70％。为了早日实现这个目标，中国加大力度扶持芯片行业，正以百米冲刺的速度长跑。

04

冲刺芯片自给率70％目标！中国3架马车火力全开 

3月1日，中国工信部总工程师田玉龙表示，中国高度重视芯片产业，将在国家层面给予大力扶持。首先，是解决资金的问题，我国将加大对芯片企业的减税力度。事实上，早在去年8月，我国就首次推出10年免征所得税政策，生产28nm以下芯片企业可以10年免税，减税力度之大前所未有。
另外，2019年10月22日，第二期中国半导体扶持大基金“出世”，资金规模为2041.5亿元人民币。虽说国家大基金二期成立才不过一年有余，但已经持续为芯片行业“输了不少血”，2020年大基金二期投资了10个项目，中芯国际、长鑫存储、深科技等先锋企业都获得“国家队”的拨款。 
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其次，是打造一个完整的芯片产业链，夯实芯片产业的基础。数据显示，目前中国芯片相关企业共有6.65万家，2020年全年新注册企业2.28万家，同比大涨195%。而2021年前2月注册量已达到4350家，同比增长378%。
与此同时，中国芯片企业亦是齐心协力，抱团发展。华为海思、长江储存、中芯国际等90家企业联合组队，计划建立全国集成电路标准化技术委员会。而这个委员会若是成立，则意味着中国芯片企业将在统一标准的框架下生产产品，互相配合协作，加快芯片国产化的速度。 
再者，中国“兵分两路”解决设备问题。一方面，中国芯片企业先解决短期的芯片需求，做好充足的储备工作，2020年我国芯片进口额达到3800亿美元（约合24590亿元人民币）。
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另一方面，中国还大量进口芯片制造设备，去年从日本、韩国等多地进口芯片生产设备，进口金额同比增长20%至320亿美元（约合2070亿元人民币）。
值得一提的是，近日清华大学的科研团队发表EUV光源的研究成果，攻克光刻机难题，这显然给国产光刻机带来了技术支持。

05

结语 
过去两年，经历了中美贸易战的洗礼，我们逐渐从懵逼的状态中走出。随着RECP、中欧投资协定的签署，曾经充满黑暗的道路也即将迎来黎明。可我国的半导体产业依旧深深地受制于美国。
2019年5月，华为被加入实体清单；2020年9月，美国全面制裁华为；2020年12月，中芯国际被加入实体清单。截止2020年12月31日，美国实体清单中我国上榜的实体超过400个。
美国正在用自己的科技霸权，强行压制我国战略新兴技术产业的发展。时间来到了2021年，今年，将会是我国半导体产业最黑暗的一年。但随着国产光刻机的下线，我们面对的困境也许会出现转机。毕竟，最黑暗的时刻，是在黎明之前。


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