《日本的膠,中國的土,逆向工程的euv》



這幾天,關於中國的曼哈頓計劃 — 逆向工程asml的光刻機,討論熱度不小。大家也很興奮,畢竟是一個重大突破。

但如果從工程技術角度,摒除意識形態,仔細扒一扒,就會發現,事實和理想還有差距,而且不小。

因爲如果把問題真正拆到工程層面,會發現決定一條技術路線能不能長期跑下去的,往往不是最熱的媒體熱點,而是一些看起來不起眼的細節。

本文暫不討論逆向光刻機的進展等細節,僅討論一下最近另外一條不那麼起眼的新聞:日本對華(限)斷供光刻膠

在先進制程中,光刻膠決定的是工藝窗口有多寬、隨機缺陷能不能被壓住、良率的尾部會不會失控。
換句話說,有euv,但沒有光刻膠,也無法讓先進制程的良率上去,沒有良率,成本就下不了,成本下不來,就沒有訂單,至少沒有國際訂單。
這也是爲什麼,卡光刻膠往往比卡設備更隱蔽,但在工程上更致命。

沒有多少民科了解日本光刻膠的難度,習慣性的認爲只是一個光刻過程中的耗材。但現實要復雜的多。
日本高端光刻膠非常難以復刻,因爲這不僅關係到某些化學結構,更重要的是取決於整套生產與控制過程,線性的,無法快速迭代的,生產與控制過程。
從超高純原料控制、聚合反應路徑選擇、分子量分布管理,到雜質統計、批次一致性、長期老化行爲,這是一套高度工程化、長期演化的體系。

它是靠幾十年的失敗樣本慢慢堆出來的。
累積成大量的專利,但更重要的是,很多關鍵判斷,寫不進論文,也很難完整寫進專利。
它們存在於工程師對“這批料能不能上產線”的直覺裏,存在於生產線對異常的經驗判斷中,存在於企業數十年的工藝參數和失敗數據中,存在於對流程和控制日積月累的改善當中。

這就是“日本的膠”的真正含義。
不是一瓶產品,而是一整套長期運行的材料工業能力。

中國在這方面有一個非常有意思、但經常被忽略的參照:
重稀土的提煉處理能力。

這其中,真正難以復制的,不是資源本身,而是把復雜礦物分離、提純、穩定到工程可用狀態的工藝體系。
這是經過千萬次失敗反復試錯的過程,中間要消耗大量資源,產生大量污染。

歐美並不是沒有稀土資源,但真正難的是把“土”變成可規模、可控、可長期供應的工業材料。
那同樣是一套高度工程化、長期積累的能力。
這也是爲什麼,中國的“稀土”能用來卡歐美的脖子。

更有意思的是,日本光刻膠的主要供應商之一,信越化學,同時也是歐美日爲數不多的有重稀土提煉能力的生產商。(信越化學爲什麼既能做光刻膠,又能做稀土,我們下次另文詳述)

同樣的,日本的光刻膠,一樣能卡住中國的脖子。
因爲日本光刻膠斷供,影響的是穩定性和良率。
而日本的光刻膠,在euv光刻機量產上,是絕對的壟斷,也就是說,光有euv,如果沒有日本光刻膠,還是生產不出5nm及以下的芯片。

就算在目前中國的 7nm的生產過程中,盡管並不是使用EUV,而是 193nm ArF DUV 加多重曝光,但仍在良率上受限於日本的高端光刻膠:
非關鍵層,國產膠已經可以穩定使用;
次關鍵層,可以國產與進口混用;
真正決定成敗的關鍵層,仍然高度依賴日本的高端 ArF 光刻膠。
因爲多重曝光會把任何微小的不穩定放大。

一旦高端光刻膠斷供,7nm本已經不高的良率,將進一步下降,成本將進一步升高。

爲什麼EUV更離不開日本光刻膠?因爲只有成熟的光刻膠才能壓制光子統計噪聲和隨機缺陷。
7nm 關鍵層真正實現可控的國產替代,仍可能需多個研發週期,更不用說5nm 所需的 EUV 光刻膠。

其中一個研發週期,一般耗時3-5年,因爲其必須至少包含 5 個幾乎無法並行的很花時間的階段:
基礎配方探索
實驗室 → 中試放大
設備聯調(Scanner + Track)
產線驗證(Wafer 級)
長期穩定性驗證

設備的零件也許是顯性的,但材料和工藝是隱性的;機器可以被拆解、被復刻,但材料和工業所需的時間,無法被逆向工程壓縮。

日本的光刻膠,和中國的重稀土一樣,都是那種只有在產線上、在良率曲線的尾部、在連續多年不出事故的穩定運行中,才能真正顯現價值的能力。

如果說逆向 EUV也許能“把門打開”,那光刻膠決定的,是能不能在這條路上走得久。

而半導體這件事,最殘酷的一點在於——
一次成功沒有意義,只有連續數年的時間不出問題,才算成功。

而時間,即使在ai時代,也是唯一無法被逆向工程的東西。
查看原文
此頁面可能包含第三方內容,僅供參考(非陳述或保證),不應被視為 Gate 認可其觀點表述,也不得被視為財務或專業建議。詳見聲明
  • 讚賞
  • 留言
  • 轉發
  • 分享
留言
0/400
暫無留言
交易,隨時隨地
qrCode
掃碼下載 Gate App
社群列表
繁體中文
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)