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光刻機是芯片制造產業上最尖端的技術。說到芯片的制造,其實,理解起來也不難,首先,你得有原材料,提煉出一塊超高純度的單晶硅,然后再把它做成晶圓,然后,你得有研發設計能力,設計一套理論上可以完美運行的邏輯電路圖,最后,你得有“動手”能力,把你設計的這個電路圖,印刻在晶圓上。
二氧化硅Sio2是大自然中很常見的材料,在沙子中就有豐富的含量。利用沙子不斷的提純,我們就能夠得到冶金級硅(純度98%以上)。然后,我們繼續提純,可以得到高純度的多晶硅。我們把純度為99.99999%(7個9)的硅來做太陽能電池,把純度為99.999999999%(11個9)的硅來做芯片。
目前, 我國的太陽能發電技術完全國產,規模最大,技術上也是走在世界最前列。所以,稍微動動腦子就知道,作為芯片最最基礎的原材料,多晶硅的提煉技術,咱們是完整掌握的。

當然,根據硅的物理特性,人們后來發現,單晶硅比多晶硅更能勝任制作芯片。所以,還需要把多晶硅再變成單晶硅。簡單的物理流程描述如下:熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則這些晶粒平行結合起來便結晶成單晶硅。

咱們國家在2011年的時候,單晶硅的制作技術就已經超越了日本,成為世界一流。接下來,就是芯片原材料準備的最后一道門檻,晶圓。
關于晶圓,還是直接上實事新聞吧,在2019年的時候,咱們的晶圓總產量就已經世界第一,每年能做400萬片左右。而且,晶圓中的高端產品—12寸晶圓(制作14納米以下芯片使用)也開始批量生產。目前, 在整個國家大力扶持之下,晶圓產業鏈蓬勃向上,后繼,我們還將有數條生產線會大力生產,所以,原材料這脖子,現在算是沒人卡得了。下面,筆者再簡單說下芯片制造剩下的兩個大的步驟—研發和制作,先說研發。

關于邏輯芯片電路的設計,我國在近幾年來,也取得了較大的突破。芯片的設計,其實這里面最困難的,并不是設計本身,而是專利的壁壘。以中國人的聰明和才智 ,在有借鑒的情況下,國外最先進的邏輯電路很快就被吃透。我們自己也設計出了5納米的芯片邏輯電路。不過,但凡搞過技術的朋友就知道,在智力密集型行業,最難的是前期突破,而一旦初代產品被設計出來,后面來的聰明人,很快就可以理解掌握。在智力等級基本相當,面對的問題又基本相同的情況下,很容易出現“不謀而合”,“英雄所見略同”的情況。因為,經過反復優化過的邏輯設計,其實玩來玩去也就這么幾種表達形式,這本來就是人類智力中高智商人群們可以集體觸摸到的門檻。就好像是一道題,有無數種解法,而解題的規則是,來解題的新來者必須用不重復于上一個答題人的解題方法來解題,否則,就算是抄襲。所以,困難的本身,不是在解題,而是怎樣才能避免不重復使用同一種方法。

專利的壁壘,同樣也就這個意思。一旦前期的解決方案已經成型并申請了專利,那么后來者便不能夠再使用和前者同樣的方法,而必須想想另外的法子,否則,就涉及到侵犯前者的專利及侵害知識產權。筆者覺得,很幸運,當時發明汽車雨刮器的人,并沒有申請專利,否則,還不知道全世界的汽車雨刮器的運動軌跡會被后來者玩出什么花兒來。
說到這里, 您也就能夠明白,為什么很多東西,我們明明能造 ,卻一定要去買,或者去支付大量的專利版權費去和別人合作。比如,汽車的發動機。
所以,單就研發來說,按照咱們理工科學生的數量,加上龐大的人口基數,達到最先進水平,只是時間問題。況且,現在就設計本身來說, 咱們已經站在世界第一梯隊上了。
好了,現在說說芯片制造最后的技術屏障,怎么把設計好的邏輯電路圖,影印在單晶硅晶圓上。

這的確是一件考驗光學整體水平和電子工業整體水平的事情。我們先在晶圓上涂上一層薄膜,然后,再在上面需要的地方弄上一層光阻材料,在之后,再用“激光”去照射,因為光阻和薄膜的物理作用,我們就可以通過這種方式,將電路圖“蝕刻”在硅版上。以目前我們掌握的技術,只能做到14納米,而最先進的技術,可以做到5納米。集成電路就是把上億的電子晶體管,集合在單位體積的晶圓上。這個方式,很像是在一片固定方圓大小的區域修建一座城市,而這座城市修建得越大,產出的能力就越強。就好比是在單位土地面積下,咱們的技術可以放下一個成都,而在國外,他們可以放下一個上海。那自然是他的芯片能力更強咯。所以,納米數越低,就意味著,單位體積下集成的電子元件越多,運算能力就越強。

咱們的手機有著越來越強的數據處理能力和運算能力,就是這個道理。不過嘛,放在導彈和常規武器內的芯片卻并不需要這么強大的運算能力。這是個很有意思的事情,目前,很多民用的芯片能力,其實,已經超過有些軍用設備的需求了。我的意思是說,當然,咱們軍用的裝備當然是芯片越強大越好,不過,很多武器設備根本用不著這么厲害的芯片,十幾年前的技術制造出來的芯片,就已經足夠用了。
所以,就算芯片斷供,以我們目前芯片制造的能力,也不會影響我軍整體實力,而在民用通訊和手機上面,就算是五年前2015年的技術,做出來的最“高端”的手機,也照樣可以讓你用得很爽。若是完全被技術封鎖,在不顧專利、不考慮全球銷售,僅僅自用的情況下,嘿嘿,咱們也可以做出很優秀的芯片。
最后,回答題主的提問。由于涉及到某些國家的核心利益,無論咱們出多少錢,荷蘭也不會出售他的光刻機技術,因為這不是簡單的賺錢和利益問題,而是涉及到他們以后“吃飯”和“安全”的問題。因為,以咱們的晶圓生產規模、技術型勞動力輸出能力及整體產業鏈完整性,一旦咱們掌握了這個技術,芯片很有可能會被快速“白菜化”,依附于整個產業鏈上的不少國外企業將會經營困難, 很多人也許會失業。順便說一句,荷蘭最先進的光刻機其內部的部件超10萬個,也并不全是他們自己產的,他也有90%的器件屬于外包制作,其中有日本的光學器件,美國的研發支撐,瑞士的清洗設備,當然,里面也有咱們的器件。。嘿嘿。。

所以,核心技術靠錢是買不來的,只有靠咱們自己。以前,咱們也是靠著自己做出了國產汽車發動機、飛機航天發動機、船舶燃氣輪機、北斗、外層空間站。。。。雖然不一定每項都比國外的先進,但是一定可以滿足自用,而且,安全,用著放心。
芯片,咱們也只有自己搞,沒辦法,絕世武功他不教,咱們只有自己琢磨,或者等咱們研究出其他更高級的黑科技,再來和他們換。順便說一句,可控核聚變,也是咱們自己在獨立研究。這并不是表示我們很喜歡這樣做,強迫要求自己必須吃通藍星上的全部科技領域。而是,若咱們想要不被別人卡脖子,那就只有把最難的活兒留給自己干。這的確是一條非常孤獨的路,不過,一旦成功,就意味著,咱們的所有技術都將在藍星上全面領先,并獨樹一幟。
興許在以后,地球上的科技和設備制造就只有兩個國家,一個中國,一個外國。以上。