陸稱突破EUV技術 專家:多是假的

近期,在中國關於曝光機(中國稱光刻機)的新聞又多了起來,諸如「國產EUV(極紫外光)光刻機有重大突破!」「EUV光刻機實質突破!」等標題,然而仔細分析這些新聞,可發現它們基本上把仍處於理論或實驗室階段的東西誇大其詞。
曝光機是製造積體電路的關鍵設備。迄今為止,荷蘭半導體設備巨頭艾司摩爾(ASML)是全球唯一的EUV曝光機製造商。美國政府一直在聯合日本、荷蘭等盟友,確保先進的曝光機不會落到中共手裡。
專家表示,發展EUV曝光機不僅需要自由穩定的制度環境,而且需要工匠精神。在目前中共制度下,只會產生大量貪腐,任何人都沒有真正的安全,留不住真正高端人才。
中國試圖研發EUV光源技術
曝光機主要由光源、透鏡及機台三大部分組成,光源部分尤其關鍵。目前曝光機雷射光源主流是ASML採用的LPP(雷射產生電漿)方案,該方案已被充分驗證,現有EUV光源都是LPP。
中國的LPP方案主要由「上海光機所」主導,該所挖來荷蘭ASML研發部光源技術負責人林楠,並建立雷射驅動等離子體極紫外光源(LPP-EUV)實驗平台,其實現的結果被認為「處於國際靠前、國內領先水平」。
中國研發的EUV光源技術還有其他技術路徑,比如哈爾濱工業大學的放電等離子體極紫外光源(DPP),這種方案被認為有能量轉換效率高、造價較低、體積較小、技術難度較低等優勢;但業內人士表示,當年光源製造商西盟科技(Cymer,後被ASML併購)因無法提升功率,只能放棄DPP轉向LPP。除此之外,還有廣東智能機器研究院與華中科技大學,以及由清華大學嘗試開發的光源技術。
中國開發的幾種光源路線,先後被陸媒吹捧為「重大突破」、「實質突破」,聽起來好像中國國產EUV已經指日可待了。事實上,從ASML發展的經驗來看,僅完成EUV光源的可行性論證,ASML就花了3年,後又花了15年才完成13.5奈米EUV光源的實用工程化。
ASML執行長福克(Christophe Fouquet)在今年4月曾表示,「產生一些EUV光是可能的,但中國要製造出EUV機器還需要很多很多年。」
中國要達ASML水準少需20年
對於陸媒稱中國在EUV領域獲得突破,曾任台積電採購處經理的薛宗智對《大紀元》表示,「絕大部分都是假的」,如果它真的做出來,是不會想要讓外人知道的,「因為你讓人家知道,人家就管制你,等於是自殺嘛!何必呢?」
薛宗智表示,中國要做到ASML水準至少需要20年。中國現在做出來的,其實是實驗室裡人為控制,純粹只是為了驗證是否可行,可以用很大的設備、不計成本,只求做出一次成功。但從實驗室到可以量產,有時候20年都做不到。
工研院政策與區域研究組組長李冠樺也表示,根據陸媒新聞來看,其實都還是實驗室的產物,離商業化還有很長的路要走。EUV光源的確是一個關鍵,但EUV龐大的機器,還包含透鏡、整個系統的協調。
台大電機系教授林宗男對《大紀元》表示,以光源的功率而言,ASML最頂級有600瓦,哈工大的功率大概不到100瓦,差距很大,還無法用在實際製造。
美國智庫「安全與新興技術中心」(CSET)7月發布的報告顯示,荷蘭仍然是光刻工具主要供應國(79%),其次是日本(17%)。從2019年到2024年,中國國產供應幾乎為零成長,僅上海微電子裝備公司(SMEE)在用於傳統晶片製造的I-line(365奈米)曝光機領域,在市場上占4%。
僅ASML有技術 製造EUV曝光機有多難?
EUV曝光機是生產全球最先進晶片所需的設備。薛宗智說,ASML的設計想法業界大概都知道,部分專利也早公開了,但其他國家也做不出來,「那個技術我自己以前負責過,技術太難了」。他舉例,假設中國把賓士買去,它不可能馬上做出賓士車子的水準,因為賓士、BMW這些車廠有百年磨下來的經驗。
薛宗智說,即使台積電把ASML買下來,台積電幾萬個R&D博士工程師也沒有辦法做。像光學折射有數萬種模型,哪種模型最適合用在哪一種製程?那都是要花幾兆數據資料庫才有辦法整合的,也許用AI(人工智慧)處理可以快一點,但如果沒有數據,就算有AI也沒辦法。全世界有數據的只有ASML。

薛宗智認為,除了長期企業積累資料外,個人經驗與傳承也很關鍵。「人是最強的AI,尤其一些老師傅。以前我們去修車,老師傅只要聽一下就知道問題在哪裡」,可是AI沒辦法做到人用五感就可以去知道的狀況,它需要大量的數據。
他補充,美國也一樣,美國亞利桑那州的台積電工廠,仍要仰賴台積電大量台籍工程師過去,整個工作模式與大數據都移植過去,才做得出來。「這個東西稱為軟實力,中國過去太陽能面板或LED照明做得蠻不錯,那是因為門檻很低,但半導體這塊它就踢到石頭了。」
沒先進製程 光有設備也無法測試
薛宗智還提到另一個因素,即ASML的EUV是客戶共同開發的結果,而不是閉門造車。他表示,設備最需要的是客戶的回饋。就像做一個烤麵包機,如果跟很多麵包師傅合作,就知道他們在乎什麼,就會越做越棒。
薛宗智表示,中國就算真的有辦法做出EUV,但也找不到客戶願意測試,中國現在並沒有任何可以生產3奈米跟5奈米的晶圓廠。中芯國際現在也只有14奈米,所謂的7奈米都是假的,良率非常差,壽命非常短。
李冠樺也說,「先進光刻機不純粹只是在研發,還需要跟先進製程的製造商配合」,但非常不利的狀況是,中國沒有具有先進製程能力的廠商,它就沒辦法吸取製造上的經驗,進一步去優化光刻機。
中國市場追求速成 晶片業貪腐
業內人士指出,曝光機其實是一整套完整的奈米工業,要構建一台曝光機,整台機器所有零件、環節,全部都要達到奈米級精度。專家們都強調,曝光機這種微觀而巨大的工程,對人與社會制度都有非常高的要求。
林宗男表示,先進半導體的產業鏈涉及的領域非常廣,需要經驗的累積。所以如果沒有一個穩定自由的社會環境,就無法積累技術經驗,像中共這種制度也不太可能產生、累積高素質人才。
李冠樺表示,曝光機是一個很精密的系統,需要像日本那種工匠精神,非常專注、嚴謹,品質要求非常高,每個環節都必須經過不停的重複、模擬,一步步形成最終成品。他認為,中國也有這樣的人才,但卻不容易在中國生存。
李冠樺說,中國常常講快速進入市場,在市場指標下,很多本來應該要慢工出細活、一步步扎根的事情,都被省略了。如果要花很長的時間就拿不到經費,所以就先騙到一筆錢,快速在市場實現,也就出現所謂晶片貪腐案。
國防安全研究院戰略與資源所所長蘇紫雲對《大紀元》表示,中共的國家積體電路產業投資基金(大基金)是一種有計畫性的貪腐,以晶片業的名頭,慷政府之慨,各個地方政府跟不肖人士也勾結,成立了一堆假的半導體公司騙補之後兩年就倒了。而且在中共一黨專政的情況之下,任何人都沒有真正的安全,所以留不住真正高端的人才。◇