为什么我们连原子弹都造得出来,却造不出一台光刻机?很遗憾地告诉大家,是的,我们的确造不出来。
光刻机华为想必是大家心目中的国产品牌之光,在盈利的同时依旧不忘记投入研发。但是在2020年以前,华为每年的订单都要占到台积电全年总销售额的20%以上。华为的高端芯片虽然可以做到自主研发、自主设计,但不能做到自主生产。
为什么会这样呢?要弄清楚这个问题,我们首先要明白芯片是怎么做出来的。一枚小小的芯片看似不起眼,却体现了现阶段地球上最极端的密集型制造技术。
芯片的主要原材料是沙子,也就是二氧化硅。在高温下,二氧化硅被还原成硅,然后再从中提炼出高纯度的硅晶体。然后将硅晶体制成硅锭,再切割成非常薄的硅晶片。
在这里我们要补充一下,这个硅晶体的纯度要求到底有多高?100%是不可能的,但也差不多。
硅提纯现如今,我们国家能将硅提纯至99.9999%。在我们常人看来这已经很厉害了,但是还达不到半导体器件要求的纯度。
一般的半导体期间要求这99%后面还要再加6个9,而著名的阿斯麦尔(ASML)研发的EXE5000系列光刻机,则需要99%后面再加11个9。
我们的高纯度硅也不是说没用,太阳能发电就需要这样的高纯度硅。不过,这样还远远不够。
2007年,中国上海微电子有限公司研发出了90纳米光刻机。当年很多人在听到这个消息之后,都感到异常兴奋。
然而,时隔不到20年,当下最先进的光刻机已经能实现5纳米的芯片制造了。但我们还在使用着45纳米光刻机,并正朝着22纳米迈进。