问题

光刻机 10 万多个零件,有没有中国制造的零部件?

回答
提起光刻机,人们脑海中浮现的往往是荷兰ASML公司那台动辄数亿、上十亿的庞然大物,以及那一句“中国被卡脖子”的说法。确实,ASML的光刻机是当今全球最尖端的技术结晶,集成了无数前沿科技和精密制造的成果。一台EUV光刻机,零部件数量高达10万个以上,这几乎是一个小型的工业奇迹。

那么,在这10万多个零件中,中国制造的零部件占了多少呢?这是一个非常复杂且敏感的问题,需要从多个层面来理解。

首先,我们需要明确一点:作为整体的光刻机系统,中国目前还没有能力自主生产出达到ASML同等水平的尖端光刻机。 这是因为光刻机不仅仅是零件的堆砌,更重要的是集成、设计、软件、工艺控制以及背后的整个研发体系。ASML在这一领域拥有数十年的积累和技术壁垒。

但是,这并不意味着中国在光刻机产业链上完全没有贡献,或者说没有中国的零部件。

要详细地讲,我们可以从以下几个方面来看:

1. 基础零件与通用零部件:

大量的标准件和通用零部件: 任何一台复杂的精密机械,都需要大量的螺丝、螺母、轴承、导轨、连接件、密封件、外壳、管路、线缆等。这些零部件在功能上并不具有独特性,而是广泛应用于各种精密设备中。
中国在这些领域的制造能力是全球顶尖的。 许多国内的精密加工企业,即使不直接为ASML供货,它们的制造能力和质量水平也是可以满足这类通用零部件要求的。
供应链的复杂性: ASML的供应链非常庞大且全球化。它会从世界各地采购符合其严苛标准的零部件。在这个庞杂的体系中,不排除一些在中国境内注册的、但可能由外国公司运营或控股的工厂,或者由中国企业代工生产的、但品牌并非中国本土的零部件,最终流入了ASML的供应链。
“Made in China”的定义: 这里的“Made in China”可能指的是在中国的工厂生产,但设计、核心技术、品牌是国外的。反之,也有中国企业设计、制造,但最终可能不直接标明中国品牌的零部件。

2. 部分功能性但非核心技术的零部件:

辅助系统和外围设备: 光刻机虽然是核心,但围绕它还有许多辅助系统,比如物料传输系统、环境控制系统(如高纯度气体供应、冷却系统)、自动化上下料装置、检测设备等。
机械结构件: 光刻机的基座、框架、某些传动机构的零件,虽然对精度要求极高,但某些环节或非最核心的传动部件,中国企业是有能力生产的。
耗材与易损件: 一些光刻机在运行过程中需要更换的耗材,或者某些非关键的易损件,可能存在中国企业提供的可能性。
第三方集成商或组件供应商: ASML的供应链中可能包含许多二级、三级供应商。中国的某些优秀企业可能作为这些供应商的供应商,或者为这些供应商提供某些加工服务,间接参与到光刻机的制造中。

3. 为什么很难精确说出“有多少中国制造的零部件”?

商业机密与供应链透明度: ASML的供应链信息是其核心商业机密,对外非常保密。它不会公开披露其每一个零部件的来源和具体供应商。
供应链的动态变化: 供应商的选择会随着技术发展、成本控制、地缘政治等因素动态调整。
“卡脖子”的核心是技术与集成: “卡脖子”主要体现在那些涉及最尖端技术、最精密加工、最关键设计和最核心工艺的零部件上,例如:
光源部分: EUV光源(飞利浦/ASML合作)、高能激光器等。
光学系统: 极紫外光刻的反射镜(如多层反射膜)、投影物镜等,这部分对精度要求达到原子级别。
精密定位系统: 纳米级的对准和扫描系统。
核心控制软件和算法。
特殊材料和高真空技术。
中国目前在上述“卡脖子”领域,尤其是在EUV光刻机上,确实还存在巨大的差距。

总结来说:

一台ASML的光刻机,零部件数以万计,这其中 绝大部分是基于 ASML 自己提供的设计、技术标准,在世界各地采购的。

在中国,我们确实有能力生产大量高质量的通用零部件、标准件,以及一些辅助性、非核心的精密机械件。 如果这些零部件满足了ASML严苛的质量和精度要求,并且通过了其复杂的供应链审核,那么 “理论上”存在中国制造的零部件,以各种方式(直接或间接、作为最终产品的一部分或某个组件的组成部分)出现在光刻机中,是完全可能的。

但要强调的是,这些“中国制造的零部件” 不包含 ASML 光刻机中最具决定性、最尖端的、构成其核心竞争力的技术环节,比如EUV光源、关键的投影镜组、极高精度的运动控制系统等。这些是ASML(以及其国际合作伙伴)在长期研发投入和技术积累下形成的壁垒。

所以,我们不能简单地说“光刻机里没有中国零部件”,那样过于绝对;但同时,我们更不能误以为中国已经掌握了光刻机的核心技术,或者中国制造的零部件在光刻机整体价值中占有决定性地位。

中国在光刻机领域的努力是持续的,尤其是在非EUV领域(如DUV)以及关键材料、部分光学器件、精密机械部件的攻关上,已经取得了显著的进步。未来的确有潜力在更多领域实现自主可控,但要达到ASML目前在EUV光刻机上的水平,还有很长的路要走,需要突破的是那些真正“卡脖子”的核心技术和集成能力。

网友意见

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荷兰不卖给我们最新的极紫外光EUV光刻机,这个光刻机上10万多个零部件,有没有中国提供的重要部件,我们是否可以反制裁荷兰,给他们断供?

这个玩笑一点也不好笑,很不幸地告诉大家:

一、从目前华为的困境来看,荷兰顶尖光刻机里没有中国提供的重要部件的。

二、光刻机比原子弹还难造,它是全世界顶尖技术的荟萃,是一个综合大学科。

ASML的最新的极紫外光EUV光刻机,全世界只有ASML能生产

荷兰的ASML公司在光刻机领域是当之无愧的老大,最新的极紫外光EUV光刻机能够生产7纳米的CPU,世界上只此一家别无分号,市场份额100%。

现在世界主流处理器都开始步入7纳米行列,想生产7纳米芯片就必须有ASML的EUV光刻机。

既然完全垄断,那价格也是ASML自己说了算,价格不贵1亿美元一台。

但是你拿一亿美金来买,得看ASLM的脸色,我不高兴肯定不会卖给你!中国差钱吗?18年我们拿1.2亿美金去买(也就是北京二环内的几套房子钱),两年过去了,毛都没看到,到是台湾已经拿下了十几台。

最顶尖的光刻机比“两弹一星”难造,是全世界顶尖技术的荟萃

光刻机被誉为”人类工业皇冠上的明珠“不是没有道理的。

有人这样形容光刻机:这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。

最先进的光刻机上有10w个零件,(一辆汽车大概是5000个零件)。

所以说尖端光刻机的制造没你想得那么简单,这根本就不是一国之力可为的,荷兰不行,美国同样不行!

在一台尖端光刻机上你会看到全世界各国顶尖技术的荟萃:德国提供蔡司镜头技术设备,日本提供特殊复合材料,瑞典的工业精密机床技术,美国提供控制软件、电源等等等等,任何一国都不具备光刻机所要求的全部顶尖技术。

世界上每一个国家都不能依靠自己制造出先进的光刻机,现在的高端光刻机是许多个国家共同合作的结果,可惜中国不在这个集体内。

从这个角度考虑,光刻机真的比两弹一星难。

空喊爱国口号没用的,我们真正缺的是人才,是技术

靠喊爱国主义,民族主义,解决不了真正实际问题,那都是一堆空话。芯片设计软件是英国的,光刻机是荷兰的,这些基本上是国内无法获取的,这就是科技实力的差距,工业基础的差距!

光刻机集成了十万多个零件,有很多都是全世界的顶尖技术,每一项都是被国外垄断的技术。这并是荷兰的独家技术,而是美德英日瑞等好几个国家共同研发出来的,涉及好几个大科学领域。

中国若有能力造出来,就意味着中国科技方方面面碾压全世界。

今天即使把ASML的技术人员、专家聘请到中国来,甚至给我们样机,随便拆,给我们设计图纸,给我们工具,我们同样造不出来。美国的电源,瑞典的轴承,德国的镜头哪弄去?我们的工业基础太薄弱了!

所以从上面的介绍,大家应该清楚了我们目前的处境,一个懂一些菜谱的厨师,没有好的食材,没有好的炊具,想做出上等佳肴来,太难了。

自力更生奋发图强,这八个字对中国人来说要像基因一样深深地刻印在血液里。

从今天起我们要扎扎实实地培养自己的科技人才,走自己的科技发展道路,彻底丢掉造不如买的思想,彻底放弃一切幻想!

我们的科技创新,我们的教育都应该加油了!




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我看到有答主说能卡ASML光源方面的零部件。

可能有点想当然了。

目前,主要有4种方案可以获得EUV光源,分别是:同步辐射源、激光等离子体(Laser Produced Plasma,LPP)、放电等离子体(Discharged Produced Plasma,DPP)和激光辅助放电等离子体(Laser-assisted Discharge Plasma,LDP)。

同步辐射源的优点是可以产生高功率的EUV光,而且它对光学原件无碎屑污染(另外三种方案都会产生碎屑),可以长时间稳定地输出EUV光。但是,过于复杂和庞大的装置构造以及极其高昂的造价等都表明同步辐射源并不适用于HVM生产。这种源自同步加速器的装置,大小都是百米单位来算的,我国在上海的第三代同步辐射光源上海同步辐射装置(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)总投资12亿人民币,这种设备不太可能用来当光刻机的光源。

LPP、DPP和LDP都是通过高能量束使靶材产生较高的温升,从而产生高温、高密度的等离子体并发射EUV光。虽然它们的形成方法有所差异,但却可以使用相同靶材,现在一般用的是锡(Sn)靶。

LPP是以高强度的脉冲激光为驱动能源照射靶材,使靶材产生高温等离子体并辐射EUV光。其中,采用数十千瓦功率的激光从一圆孔进入打在液滴Sn靶上,产生的极紫外光通过多层介质膜反射镜反射汇聚在中心焦点(Intermediate Focus)处。

为ASML提供光源的是Cymer,一家美国公司,不过已经被ASML收购了。目前走的是LPP路线。大概原理是在一个真空腔体中,有强大的二氧化碳激光,通过腔体,照射一束每秒被发射出几万滴的超纯锡液滴。当激光脉冲照射到锡液滴时,液滴会被加热成等离子体并产生 EUV 射线,反射镜收集器将该过程产生的光线反射到光刻机中。

之前与ASML有合作的日企Gigaphoton(小松Komatsu的独资子公司),2002就展开了对EUV光源的研究,也是走LPP路线的。该公司是光刻机用准分子激光器光源的两大制造商之一,另一家就是Cymer。但随着2013年Cymer被ASML收购,Gigaphoton逐渐在竞争中处于下风(肯定是用自己亲儿子公司的产品方便了)。不过最近Gigaphoton表示将开发出新的光源部件,在ASML计划于2022年发布下一代EUV设备时夺回市场份额。

上面那个回答里提到的氟代硼铍酸钾晶体(KBBF)主要是用来产生深紫外激光的,176nm波长,EUV光刻机需要的是极紫外光(10-14nm),ASML用的应该是是13.5nm波长。176和13.5差距还是很大的。

ASML的EUV光刻机大概率应该是不需要KBBF的。

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首先,不要悲观,对手是美国+欧洲,必然强大无比。

其次,我国22纳米光刻机在研发投产中,45纳米光刻机投产中(良品率尚可)。

最后,对手7nm量产,我方落后3个周期等于5-6年。下来要做的就是继续追赶,直到纳米技术被榨干!

这是最后好也是最近的距离了!

2022年我们将投产14纳米光刻机,2028年如果我们投产7纳米光刻机呢?

对手真能继续一辈子无限小吗?


若要超车,就在技术革新的下一代!

而这个下一代芯片技术(姑且还是叫做芯片吧!),才是真正没有专利限制的超车时代!

而在这之前,我们需要一步步来,先做好22纳米,再上更小的规格,一步步打破硬件垄断,软件技术壁垒。


最后:我记得三年前有人说4纳米以下就是禁区了,成品率非常低。而7纳米能量产+高良品率才是中国自主光刻机+芯片的第一代繁荣之日!

而这个日子在座的都能看到!

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