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為什么中國造不出光刻機?制造光刻機的儀器儀表還未出世

2020年的9月15日,美國對華為的第三輪制裁正式生效,意味著華為不能再從臺積電獲得最先進的5nm生產(chǎn)工藝,對于華為來說是一場毀滅性的災(zāi)難,對中國來說也是一場特別的難題,是救華為還是跟進美國對美國進行制裁,估計是大家都義憤填膺,希望中國政府能夠采取強硬的措施回擊美國卑劣動作,后面大家也就知道了,我們做了哪些措施,這里不再說了。


我們來說光刻機這塊,我們國內(nèi)大陸當(dāng)前最先進的也是中芯國際14nm的工藝,但是使用了美國的技術(shù),不能為華為生產(chǎn)該級別的芯片。當(dāng)然光刻機巨頭是荷蘭的ASML,全球頂尖的光刻機生產(chǎn)商。光刻機是特別復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備,里面包含德國頂尖的機械工藝和德國頂尖的光學(xué)儀器生產(chǎn)商蔡司的鏡頭、美國的光源等等,生產(chǎn)這些頂尖的部件需要頂尖的儀器儀表,當(dāng)前國內(nèi)儀器儀表距離歐美和日本有很大的差距。


如果說設(shè)備是高樓大廈的話,那么儀器設(shè)備就是高樓大廈的地基,大廈有多高地基就得有相應(yīng)的深度和強度,換句話說儀器設(shè)備是所有設(shè)備的基礎(chǔ)工具。是所有學(xué)科,包括化學(xué)、生物、物理等實驗的開胃菜。從另外一種邏輯來說,一個國家科技強不強,儀器是特別重要的表征,而研究儀表的技術(shù)是科學(xué)技術(shù)的建設(shè)。


但是我們從華為斷芯值看到了表面我們國家確實還沒有能力設(shè)計制造超強的光刻機,實際上是儀器儀表的缺失。我們再吶喊沒有能力造芯缺沒有大張旗鼓去進行高端儀表設(shè)備的設(shè)計和制造,而且很少看見新聞報告我們在儀表行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀。


對于儀器儀表的人才,這個是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),國家對這個的重視,各大高校對這塊的重視基本是微乎其微,特別是高精尖的儀器儀表的人才,我們跟國外的差距,可能是好幾個數(shù)量級差距。


國家重視程度遠沒有造芯那么來的直接,因為儀表研究可能就沒有我們能夠直接看到的成果,很難做到國字頭的研究項目。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2019年,國際子軟科學(xué)基金會一種支持國家重大科學(xué)儀器研制項目才82項,費用總共不到6億,而一臺EUV光刻機造價高達1.2億美金,連一臺極紫外光光刻機都買不到。同時2019年國家自然基金會213億的總經(jīng)費,6億元僅占2.7%,這個數(shù)據(jù)基本可以忽略不計的比例,同時也從這個數(shù)據(jù)看出,基金會的部署戰(zhàn)略不知道有沒有偏。


另外儀器儀表的研究是一項長期效益性極低的經(jīng)濟活動,政府投入少,科研界多數(shù)只顧要快速出成果,企業(yè)更別提了能夠做的基本微乎其微。另外很多企業(yè)根據(jù)當(dāng)前的風(fēng)口在研究工業(yè)4.0,人工智能的儀表,是一個普遍的行業(yè)在做的工作,研發(fā)周期短回報速度快。


我國半導(dǎo)體、生命科學(xué)、納米領(lǐng)域以及醫(yī)院所有使用的高端光學(xué)顯微鏡基本被德國徠卡、蔡司、日本的尼康和奧林巴斯壟斷,國內(nèi)企業(yè)基本為領(lǐng)。即使高端也只是用在教育和科普相關(guān)工作。


這里只是皮毛中的皮毛,希望能夠讓大家掃盲,為什么光刻機我們現(xiàn)在造不出來,制造光刻機的儀表未出世,設(shè)備、材料這些基礎(chǔ)材料需要突破和研究,時間不是一天兩天能研究出來。


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