从林本坚声称中国中芯手中现有设备就可以做到5nm芯片说起。

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insoine2
楼主 (文学城)

林本坚是谁? 半导体制造行业的人都知道, 他是曾经服务于台积电的3位美国工程院院士之一(另外2位是张忠谋和胡正明),浸润式光刻技术的发明人。

光刻机和光刻技术现在中国几乎是家喻户晓, 主要是中国媒体很不负责任地大声疾呼, 把中国半导体制造落后的原因归咎于美国或西方对华光刻机限售。  其实,光刻以前从来就不是啥关键技术,早期芯片制造厂是自己动手制造光刻机, 到上世纪末期,日本人凭他们的精细打败了一群美国生产厂家,基本上统治了这块市场。

到了本世纪开头,原有光刻技术已经不能满足摩尔定律要求了,当时有2个新方向,一是157nm波长紫外光刻、以空气为介质的“干式”光刻技术的突破,日本人把主要力量放在这个方向, 2是EUV(极紫外光刻),这是美国人努力的方向,为此还成立了EUV联盟, 联合当时的6家巨头合作开发EUV。 这时刚转到台积电不久的林本坚, 却到处推销他的用水做介质的紫外浸润式光刻。

其实浸润式光刻是林本坚在IBM工作时做的,他后来回忆,当时IBM里面各个路线试尝都有,其中最被看好的是X光光源, 林于是在他的办公室门外贴个条子:beat X ray.  X光光刻后来没做出来,林的紫外光浸润式光刻做出来了, 但没引起公司的重视,这就是大公司的弊端之一了。 ps. 到了2019年,中科院什么所也用X光在实验室做了啥,在中国媒体上宣称取得所谓光刻“突破”,引起粉红们欢呼一片,唉,作为曾经粉红的我, 中国半导体行业放的卫星见得多不胜数,早就知道是怎么一回事,肯定又是无疾而终。

林本坚推销的浸润式光刻, 引起了2家公司的兴趣,一个是德国飞利浦公司的子公司,当时在光刻领域还是无名小卒的ASML。 还有日本的尼康, 至于为啥后来ASML打败日本的2家公司(尼康和佳能),  我在自己的博克里别的帖子里说过了,这里再贴一次: 日本人做事认真,但局限在自己的圈子里,而荷兰作为现代资本主义的鼻祖,走的是跨国利用全球人才和技术资源的路子, 它的技术开发人员是国际化的,技术和零部件来自全球各地,比如多达50%来自美国,镜头来自德国蔡斯,台湾也有它的零部件供应商,而它自己集中精力关注整机整合,实践证明,这套方式要比日本人有竞争优势。

总之,林本坚的浸润式光刻路线大获成功, 他也因此获得了应得的荣誉,凭浸润式光刻和胡正明发明的Finfet芯片结构,半导体制造业保持了摩尔定律, 从um级进步到7nm,  台积电用DUV(深紫外浸润式光刻), 使用多重暴光,在2019年量产了7nm级别芯片,但再往下做,用浸润式光刻就很困难了,这时EUV出场了。

前面提到美国的EUV同盟,因为进展缓慢,也做不下去了,同盟中也最后也只有intel还有芯片制造部门,AMD/motorola/ IBM 早就把自己的芯片制造部门剥离,就是美国现在唯一的芯片代工公司GF。 而荷兰公司ASML因为浸润式光刻的大成功,而瞄上了下一代光刻EUV, 投入开发后觉得自己力量不足,于是在2012年拉了下游3大客户intel/三星/台积电出资入股来共担风险来继续开发EUV,  intel是出资最多的, 买了15%ASML股份,三星我记得是5%,台积电最少,3%, 而且在2年后早早就把它的股份卖掉了,应该说,台积电原来是最不看好EUV的,我个人估计也与林本坚有关,林坚持认为EUV做不成,而他的浸润式可以长期往下做,可见,人很难跳出让自己大获成功的路径。

但具有讽刺意味的是,EUV在2017年终于实用化之后,反而是台积电应用得最成功,他们首先用EUV做出了7nm改进版(N7制程), 去年Q2又推出了5nm量产, 今年Q3有开始了3nm试产,按他们过去的历史规律,一年后应该会量产。

中国大陆的芯片制造,实际上与中国过去在我开发的历史是断开的,因为半导体行业迭代太快,中国自己在实验室仿制都远远跟不上,而引进的国外生产线,往往等自己能掌握的时候,已经给抛开几代以后了,而后续开发,因为官办机构固有蹩端,根本就跟不上,但牛皮倒是不断。 直到本世纪初,台湾人到上海办了中芯,全盘用了国外设备和主要是台湾的人才和技术,才等于重新开始中国大陆的半导体制造, 中芯在中国大陆一直保证头牌位置,技术也一直在进步,但与台积电比,进步没有台积电大,所以其差距反而在拉大。 中芯在2019年底就号称量产了14nm, 当时我就说了,他们实际上是在试产,原来我估计,它们最快一年后能量产,但直到现在,在他们的财报里,14nm制程营收还没有单独列出,也就是说,实际上至今还没有量产。

中芯目前手上的设备,包括ASML的DUV光刻机, 理论上做到7nm量产是没问题的,台积电2019年量产7nm时的设备还没有中芯片现在好,比如ASML DUV 那时是1980Di款,现在已经进了2代了,到了2000i和2050i款了, 这些设备,至目前为止其销售对中芯是敞开的。 美国打坝子的,只是EUV,那时中芯已经定购了一台EUV用在实验室做研究,但在交货时,美国对荷兰政府施加压力,荷兰政府暂停了EUV对华出口许可证。

由此可见,光刻机过去和现在,都不是中国芯片制造卡脖子的关键,至于以后是不是,等到中芯把自己的7nm芯片量产出来再说吧,这在技术路线上已经被台积电证明是可行的。 当然,林本坚出于对自己浸润式光刻路线的偏爱,说不用EUV,中芯也可以做到5nm, 也许是也有可能吧。

 

 

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viBravo5
中国文化轻视工具使用,迷信人的手艺功夫。以前很多进口仪器都没有用到 full potential.
通州河
集成电路是重资产行业,按以前中国的国力,也只能实行实验室仿制的跟随战略。目前的打压不光是设备,还

包括14nm制程以下的材料。

中国过去30年做得很好了,一项项技术得以突破,美国的打压是迫不得已的,因为自己领先的东西越来越少。

捕风客
太专业了看不懂。印象是台湾人对大陆在半导体产业有贡献,大陆还不能完全吸纳与整合
捕风客
是时候自力更生了
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insoine2
耗材主要是日本公司控制,对华销售从来就没有限制。你的说法是中国大陆流行的,即到处找借口。
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insoine2
问题是,毛时代半导体也是所谓自力更生(其确是半自立山寨),结果更差。
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insoine2
半导体制造几乎全部是台湾人的贡献, 但中国大陆没有学到精髓,即没有建立好的研发机制,而是靠到台湾挖人。
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insoine2
这倒是一个新思路,但解释不了台湾,台湾半导体行业从政策推手到技术开发者,也是中国文化背景,而且还是以外省籍及其后代为主。
捕风客
毛时代是闭门造车,现在是市场推动。至少在现在,国际交流也还能进行。
欲千北
我不在半导体领域工作,但在工业界干过。觉得原因有两个,主要都不是钱够不够,而是 (1)研究人员的眼界和知识背景是否宽广,

思维是否开阔,这可不是5分加绵羊的好学生背景+名校毕业。工作态度是否能长期保持认真投入,观察是否细致入微,都很重要。 (2)企业管理是否公平,一旦取得了成果,有实际贡献的研究人员是否能得到与此相配的荣誉和奖励,还是领导出风头,吃肉,却让有实际贡献的人喝汤。这非常重要,大致决定了研究团队的士气和忠诚度。

以局外人的角度,中国的大公司这两点都不太好。似乎华为是异类,干的不错。

捕风客
将来耗材未必没有限制
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insoine2
毛时代也不是完全闭门,不少东西日本人卖进来的; 另外现在中国这个趋势, 别人不封锁,自己都能自封。
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insoine2
哦,忘了说,57年中国拉出中国第一个单晶半导体,是林兰英从美国带回来的晶种。
通州河
具体要查一查,应该也一样有出口许可证限制。
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insoine2
嗯,华为的确是异类, 实际上深圳还有企业是异类,政府不干涉企业管理,企业不政府化,中国人是有能力建立好企业的。
v
viBravo5
全盘西化,思想到文字。台湾半导体行业文献充满大量英文,没有刻意翻译
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insoine2
以前不了解,但中芯成立20多年来,2019年禁售EUV是美国发出的第一个禁令, 而老床临下台前把中芯列入名单, 是针对美国企业的
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insoine2
so far, 美国半导体设备企业想卖的,中芯想要,也都通过了美国商业部的批准, 除了EUV以外。
通州河
本质上中芯就是一家代工厂,技术含量并不高,被无限拔高也是2019年后。我是外行,只是做股票看过一些相关文章
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insoine2
那倒是,实际上过去台积电内部工作语言是英语,高层也几乎都是从美国回来的,很多都是双重国籍。
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insoine2
那华为更是代工厂了,ASML也更是,所谓系统集成。 另外,中国整个国家,也是代工厂了。
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insoine2
耗材日本人去年还是前年,对韩国人玩了一手,让三星和SK海力士吓了一身冷汗,但韩国人自己说,日本人也没把路堵死。
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insoine2
是看韩国人仓库存量, 来决定是否批准出口,没让韩国人断炊。
通州河
这点我不同意你,查查华为的研发费用和科技人员数量,及中芯的对比一下。完全不是一类公司。我在2008年那时就注意香港上市的中芯

就2点印象:

1. 永远在内部扯皮

2,永远在准备投产,调试设备。

现在情况不太了解了,回头我认真看看

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insoine2
如果全盘西化,台积电就成了intel和GF了,台积电还是保持了东亚本质的,即压榨员工,或换句话是员工努力。
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insoine2
这时因为半导体制造是重资产,foundry(芯片代工)是赢者通吃,连三星在这行都是靠存储芯片高利润来补贴foundry开发。
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insoine2
而中芯是可以从国家拿到大量补贴的,这也同时把政府作风作派带进企业了。
晶体管发射极
要刨根问底的话,和教育有关…..中国的教育太注重教堂教学,太注意知识的传承,不注意创新能力的培养,不注重探索精神的培养
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viBravo5
是象形汉字妨礙了科技思想精细准确地交流和创新。在工程技术开发方面,专制是有效的。火箭喷气机等都是纳粹发明的
穷人富人
现代社会是分工协作的,天天吹嘘自己啥都不靠就能弯道超车纯是痴人说梦。小红母鸡做面包吃,也不过种种麦子发发面,哪有做铁锹,修烤箱的
捕风客
所以中共自信地认为:谁也离不开谁