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[中关村在线原创]在中美贸易摩擦的进程中，华为成了漩涡中的焦点。面对科技封锁，可以看到越来越多的供应商切断了对华为的后续供应。这就让人产生一个问题：我们能不能自己关上门，另起炉灶造芯片、生产半导体？当年外界封锁更厉害，我们两弹一星不是也造出来了？这两者的难度怎么比较？  曼哈顿计划实施的不同区域 领导曼哈顿计划的奥本海默有原子弹之父的称呼，也有费米这样的诺贝尔物理学奖得主的参与。关于怎么做原子弹我们不去深究，这里我们只看时间和规模：曼哈顿工程在1939年就秘密展开，工程设计多大13万人，到1945年第一颗原子弹试爆成功，经历了六年。我国是在1956年制定的《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》中提出要发展自己的尖端科学技术。到1959年6月，苏联专家撤出，我们中国人自己勤劳的攻克难关，再到1964年10月第一颗原子弹爆炸，经历了7年左右。  爱德华泰勒 美国是1950年开始研究氢弹，项目的领导者叫做爱德华泰勒。美国最初研究出来的氢弹重达65吨，里面的氘是低温液态的，因此没有任何实战价值，直到1954年才试爆成功第一颗有实战意义的氢弹。中国则是在1964年试爆了第一颗原子弹之后，与1967年试爆了330万吨当量的氢弹，是从原子弹到氢弹最快的国家。 原子弹或许是经验积累，氢弹需要的是天才构想，这种天才构想的难度在笔者看来不亚于诺奖。 曾经容易的半导体制造 笔者曾经写文章介绍过肖克利以及三极管，制造单独一个PN结半导体并不难。在集成电路出现的早期，人们也不觉得制造集成电路是一个很难的事情。  16mm摄影机镜头  8086的线图画了两年多时间  尼康精密的早期光刻机产品 当时的半导体企业虽然比现在多，但集成电路需求在那里，所以这并不是一个需求多么强烈的市场，但是从手工到自动化还是质变的，很快Nikon Precision也在1980年代参与进来，那个时代的日本企业，是活跃在全球科技一线阵营的，尤其是半导体。尼康的光刻机光学更先进、产能更高，更瘦欢迎。 不过这时候的光刻设备，只能说是一台精度稍高的“自动化”设备，科技含量并不高。 光刻机混战与ASML诞生 尼康和GCA很快就在八十年代中期占据了光刻机市场的多半市场，每家30%，剩下的市场则有Ultratech占10%左右，剩下的20%则是Eaton、P&E、佳能、日立等企业瓜分。到了1984年，荷兰的飞利浦也在实验室里做出了光刻机的原型，但是想找合作的时候受到了很大的阻力。一个名叫ASM International的企业老板 Arthur Del Prad听说了此事，主动要求合作。飞利浦的半导体或许很多人不了解，其实这部分业务已经拆分出去，现在叫做NXP半导体，目前还是世界前十大半导体厂，车用半导体领域的龙头老大。  ASML的PA-2500光刻机，找到了美国的买家 ASML在荷兰，近水楼台的找到了当时西德的蔡司合作来改进光学系统。到1986年其第二代系统PAS-2500，远销到了美国。不过当时ASML是行业内的小公司，所以1986年的行业滑坡并未影响到太多，但是行业内美国的光刻机企业就不堪重负纷纷倒闭，而日本的尼康和佳能则因为光刻机业务在营收占比其实不大，所以可以一直得到扶持，迅速占据市场。到90年代的时候光刻机市场大部分都是尼康等这些日系企业的，而ASML到90年代有了10%的市场。 光！光！光！ 90年代以后，我们开始了解到奔腾处理器等等，半导体的集成度在变得越来越高，光刻机的主流变成了尼康与ASML的竞争。半导体行业的摩尔定律要求刻线越来越细，但是光刻机遇到了问题。  浸入式光刻  ASML光刻机的进步 值得大书特书的是ASML在193纳米的浸入式光刻产品取得了巨大成功，属于低成本高回报，简单的说不过是镜头和光刻胶之间使用液体代替了气体，迅速扩大了自己的市场，在本世纪头10年成为市场的龙头老大。尼康的失败在于157纳米的投入成本高但是收益低，刻线提升不大，丢失了市场份额。 EUV与ASML的成功 在193纳米瓶颈期，业内都在考虑怎么办。157纳米阵营里面主要是尼康和SVG，X光、电子束投射等等。  ASML的EUV光刻机 13.5纳米的EUV使用极紫外线激光，主导的企业开始是Intel、AMD、摩托罗拉以及美国能源部，后来ASML、镁光、英飞凌半导体也加入了这个阵营。目前的主流7纳米技术都是使用的EUV，也是比较成熟的技术。  今年7月，我们就能用上AMD的7纳米技术CPU了，EUV光刻机生产 受制于半导体制程，其实现在的摩尔定律已经减慢了速度。目前全世界部署了的EUV光刻机有30多台，但是距离规模量产还有距离，主流的还是浸入式的193纳米的光刻机，而这种光源已经用了20年了，可见科技领域攻关的难度，ASML可是集合了一堆顶级半导体厂，联合弄了十几年才进化到EUV光刻机可以量产出货，但是全球的芯片普遍升级到7纳米制程，还要好几年时间，因为EUV光刻机要一台一台的造，部署就要一年，这东西工作非常苛刻，需要真空环境……  中国航空博物馆的我国第一枚氢弹模型，现在独立发展EUV光刻机难度不亚于研究氢弹 光刻机与氢弹的不同在于，氢弹只要解决有无即可，当量好说，不用考虑先进性的问题；但是光刻机如果闭门造车，恐怕永远比门外的进度慢至少一二十年。并且光刻只是半导体制造流程的一部分相当于我们盖房子施工，图纸设计的EDA软件同样也是国外几大公司垄断，国产EDA软件处于非常难用的雏形阶段，可以说在现阶段想通吃一个高科技产业的所有工序在全世界都处于绝对领先，不仅仅是中国做不到，美国也做不到，这是属于国际合作的时代，需要的是大家一起贡献智慧和资本来解决问题，合作才能共赢。 |
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