Question

芯片制造为什么难

Answer 1

随着美国对华禁令的升级，华为公司面临着“无芯可用”的困境。而“芯”指的就是“芯片”。

芯片制造，“光刻机”是绕不开的终极神器。可以说，没有光刻机就没有芯片。

若干年来，依赖无数人才的奋力追赶，中国的芯片设计和制作工艺，发展得并不慢。芯片之难，实则难于芯片制造。

制造光刻机有多难？因为精度之高，所以要以“光”为刀进行雕刻，目前的7nm（纳米）精度，相当于把一根头发丝劈成几万份。

有资料显示，1台光刻机包含13个分系统，3万个机械件，200多个传感器。光源产生极紫外光EUV的难度相当于在飓风中心，以每秒5万次的频率用乒乓球击中同一只苍蝇两次。光刻机的分辨率，则相当于把48万个单词的《指环王》在同一张纸上印刷2625遍。制作一枚芯片大概需要3000道工序，要想保证光刻机完美运转，每一步的成功率都要高于99.99%。

目前，掌握全球领先光刻技术的是荷兰ASML公司，独占光刻机全球市场份额的80%。精度在7nm及以下的光刻机只有ASML能生产。

名为“光刻机”，实则“印钞机”，每生产一台就可售1.2亿美元。但由于生产力有限，每年只能生产20余台，物以稀“更贵”。每出厂一台，都被全球芯片制造商虎视眈眈，谁“抢”得到最新的光刻机，谁就造得出更高端的芯片，掌握时代 科技 。

从20世纪80年代至今，ASML仍然稳坐第一，主要是因为其对研发投入的成本非常大。去年ASML的销售额是21亿欧元，而研发支出就达到了4.8亿欧元，占营收比的22.8%。

除了研发投入大之外，ASML后方还有多方支持。表面上看ASML是一家荷兰公司，实际上欧盟和美国为其提供了许多技术支持，可以说整个西方 社会 都在为ASML做支持。所以为什么美国可以干预荷兰不要出货给中国就说得通了。

至于为什么中国要买，理由就简单得多，因为自己做不出来。光刻机是需要时间、技术和财力等多方长期积累的 科技 产物，就算是国家倾力研发也需要一定时间。

不过中国也不是完全做不出，经过资源整合和技术研发，中国目前已经具备量产14nm精度光刻机的技术，当然从客观上看14nm和7nm还差了一大截。

值得庆幸的是这一差距正在极速缩小。就在2020年，中科院宣布攻克了技术难题，掌握了2nm芯片技术。但从突破到量产还需要一段时间。相信国产手机用国产技术做国产芯片的日子离我们不远了。