中美芯片战,轻舟已过万重山(中)

纯科学 纯科学 2023-09-20 07:01

(接上篇中美芯片战,轻舟已过万重山(上))

目 录:

序言

一、中美芯片战已经接近结束

二、什么是高端产品?

三、我最担心的事情还是要出现了——上千年来十船九空格局将重现

四、刨析一篇博士水平的专业文章错在哪里?

五、科学的理论传统与工匠传统——中国科技体制缺什么?

六、系统介绍一下清华的光源和光刻机——SSMB-EUV需要的是商业模式的创新

七、华为Mate 60 Pro真正令人震撼的是准6G功能


四、刨析一篇博士水平的专业文章错在哪里?


我们拿媒体上算是相对非常专业的一篇文章来分析一下它错在哪里,以此使人们对什么是真正的技术有更清晰的了解。2021-07-30 06:40·Jim博士在今日头条上发表的“解读国产光刻机困局(九):哈工大的EUV光刻机光源”。该文原文的链接附在本文最后[10]。为什么说这篇文章还算是非常专业的呢?因为该文作者的确深入研究了哈工大在DPP-EUV光源上的论文、专利,说话和判断都是有确切出处的。该文的基本结论是什么?主要是以下几个:
第一,2018年12月哈工大论文中13.5nm放电Xe等离子体极紫外光源(DPP-EUV光源)的输出功率只有0.1W(有论文截图为证),实际上掌握的只是十年前(1998年)美国Klosner研究组的DPP技术。早在2003年,Xtreme公司利用Xe气在频率1 kHz条件下放电,研发出了XTS 13-35 DPP极紫外光源样机,该样机在2π立体角内获得35 W极紫外辐射功率。当前ASML的LPP-EUV光源的输出功率为500W。以此功率比较来显示哈工大在EUV光源技术上落后的程度。并且该文在一开始还搞了一个投票,要读者去猜测哈工大的DPP-EUV光源输出功率是多少,从0.1W到200W给了五个选择。
第二,02专项依然以最落后的Xe气等离子体DPP技术作为攻关课题,这只是第一代的EUV光源,而现在已经在发展的是第四代。
第三,大多数技术仅仅停留在2000-2005年这一个时间节点上,也就是说,我们并没有开展任何EUV光刻机产业化的组织和能力。
以上说法有道理吗?当然有道理了,他在文章中全是直接引用哈工大的研究论文和专利,而不是一般的媒体文章连消息来源都没有。后面还很专业地给出了9个参考文献的链接。这个文章作者以博士自称,仅从文章本身写作的专业素养来看,自称博士应当算是名符其实的。但是,我想告诉读者的是:这个作者只能算初懂技术,尤其是对中国的技术发展和科技发展一般规律理解很浅,尤其在实验室里待的时间很有限。
首先分析下为什么中国能以技术发展方向上极弱的判断能力,却在技术方向的把握上几乎从来不会出错的原因。道理很简单,因为中国有规模优势,所以往往采用的策略是不做技术方向的判断,或只做很浅的判断,排除明显不适合的技术路线,然后其他剩下的所有方向全都安排人去低成本跟踪。最后让市场去选择最正确的技术方向。这使得中国在技术方向的把握上几乎从来不会出错,尤其不会错过任何发展的机会。一般人只是看到我们搞成功了的东西,还有很多没干成的,甚至于没干成现在还有人继续在干从而一般人根本不知道也不了解的技术。例如德国、俄罗斯曾干过,后来下马的地效应船,中国现在还有几拨人在干,即使现在没一家干成,未来能不能干成现在也不好说。所以,不要以为DPP是第一代技术哈工大去做了就是什么大不了的事情,从第一代到第四代甚至说不上第几代的创新型EUV光源和EUV光刻机中国全有人在干。

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长光所官网上介绍的开发成功LPP-EUV光源原理样机的介绍,转换效率为2.6%。这个就是ASML现在采用的技术路线。
清华在搞的SSMB-EUV光源技术,国外也有一大拨人在研究。只是国外只有ASML一家在做EUV光刻机,如果他不用某个技术方案,那么其他国外研究机构就最多只是搞下学术研究而已。但中国不同,所有可能的EUV光源技术方案中国都有人在搞,可能在EUV光刻机上又是一个群体突破的局面,几种EUV光刻机同时搞出来。这个并不是EUV光刻机的特例,中国在几乎所有技术上都是如此。例如:
  • 第四代核电站技术有6种方案,这6种不同技术方案中国都有人在做。
  • 几乎所有新能源汽车路线(纯电、混动、氢燃料电池)中国都有补贴支持。
  • 所有太阳能技术方案中国都有人在做,甚至所有光伏方案(单晶、多晶、薄膜)中国也都有人在做。有做成的,有没做成的,有没做成暂时不做的,有没做成还在做的。各种光热技术,塔式、槽式、碟式、菲涅尔式也都有人在做。
  • ......
所以,如果你只是一个EUV光源的专家,是不可能看懂中国EUV技术和产业发展方向的。中国不可能在技术方向的判断上出错,如果错了,那就是整个这一技术领域根本就不可能成功,那样的话别人也成不了。所以也没什么可担心的。
其次,谈下对0.1W输出功率该如何理解的问题。
中国原来大量的科技项目采用的是一种跟随型策略,就是以最少的研发投入跟踪各个技术的发展,不要被拉下太远了。02专项也是这种政策下的产物。这是准确理解2018年12月哈工大的EUV光源0.1W输出功率的关键。因为02专项的时代背景决定了,它本身只是一个技术跟踪为目的的专项,并不是真的以研发一台实用的EUV光刻机为目标。所以,从技术上验证相关的原理就是其主要目的。这也是上面第三个判断认为中国的工作只是停留在2000-2005年技术水平上的原因所在。在研发经费非常有限的前提下,如果是你来承接这一项目会如何做?那就是功率尽可能小,只要原理上能证明跑通就可以了。因为功率足够小,研发成本才能控制在尽可能少的程度。从我们所讨论的Jim博士的文章中引用的数据来看,即使是ASML最领先的输出功率500W技术,其光源效率是多少呢?5%。请注意:对此不同来源资料上说法不一。也算是比较权威的赵午教授(杨振宁的弟子,现斯坦福大学教授,最初与清华大学联合推动SSMB-EUV实验的人)的讲座(后面参考文献链接中)中说只有5W,甚至远小于5W。而就是与赵午合作开发SSMB-EUV的清华大学唐传祥教授的论文说“产业界认为 LPP 光源未来可以达到的 EUV 功率最高为 500 W 左右”。他没给出引用数据的出处。两个紧密合作的权威专家说法差这么多,我就不好说什么了。如有哪位高手知道原因请给个回复,先谢过。不过这个区别并不影响我们此处的一般性技术讨论的本质。