为何中国无法逆向EUV 专家解密:那不是砸钱工程

《路透》日前披露,中国招聘ASML前工程师,试图以逆向工程打造出EUV设备,引发外界关注。(路透)
EUV被喻为“外星科技”
《路透》日前披露,中国招聘荷兰半导体设备巨头ASML前工程师,以逆向工程打造出华府耗费多年,阻止中国取得的半导体制造设备极紫外光曝光机(EUV;Extreme Ultraviolet)原型机,引发外界关注。对此,数位创作者Eric Lin表示看法,认为中国此举这不只是对技术的误解,更是对统计学的公然挑战,并指中国“钱能解决一切”的土豪逻辑,面对EUV这台被喻为“外星科技”的集合体时,只会撞得头破血流。
Eric Lin周六(20日)在脸书发文指出,中国现在试图集合几百个挖角来的前ASML中国籍工程师,意图复制这项从研发初期至今、全球累积超过数十万名顶尖大脑的智慧总和。这不仅是对技术的不敬,更是对统计学的蔑视。
即便我们退一万步假设,中国倾尽举国之力,透过各种灰色管道凑齐零组件,真的在上海或北京某个无尘室里,组装出了一台“长得像”EUV的机器:它有巨大的白色外壳,有传送晶圆的轨道,甚至开机时还会发出类似的运转声。但这台机器的命运,注定只能是一个昂贵的工业模型,而不是能印钞票的曝光机。
为什么?原因很简单,因为EUV从来就不是乐高积木。Eric Lin称,把特斯拉拆散了,或许能依样画葫芦造出能跑的电动车;但把ASML的EUV拆散了,你只能得到一堆几十亿台币的废铁。这不是关於单一零件的逆向工程,这是一场关于“极限整合”与“隐性知识”的物理学障碍赛。
一般人看EUV,只看到德国蔡司的镜头、美国Cymer的光源。这当然没错,但那只是冰山露出水面的那一角。真正无法复制的,是 ASML 如何让来自全球、超过十万个顶级零组件,在奈米尺度下精准协作。
试着想像这个场景:你要用雷射在几十米外击中一颗正在掉落的苹果,而且要连续击中5万次。这还不够,这颗苹果本身还在一个高速旋转的转盘上。这就是EUV内部的真实写照。
除了光学系统,EUV内部必须维持“极度真空”。因为极紫外光的波长极短,空气中任何一点气体分子都会把光线吸收殆尽。这意味着ASML必须打造一个比外太空还要干净的真空腔体,而且在这个腔体内,还有高速移动的工件台在运作。而这直接引出了另一个被低估的技术黑洞—双工件台系统(Twinscan)。
Eric Lin称,要在晶圆上刻电路,晶圆台移动的速度快得惊人,且急停急煞的加速度极大。中国目前连在常压下控制这种精度的机械手臂都还不稳定,更别提在真空中利用磁悬浮技术,去驱动2个重达几吨的工件台进行“华尔兹”。这2个台子一个在曝光,另一个在测量,彼此切换的时间是以毫秒计算,误差必须控制在奈米等级。
“动态整合能力”差0.001秒 雷射就会打偏
只要震动稍微大一点点,或者磁悬浮的控制演算法稍微慢了0.001秒,雷射就会打偏,整片价值数万美元的晶圆就直接报销。这种“动态整合能力”,不是买几张蓝图就能学会的。
Eric Lin称,如果说硬件是骨架,那软件就是灵魂。这正是中国最感到无力的地方,即便他们透过高薪挖角,找来了那些曾经参与组装的前ASML中国工程师,也无济于事。这些人或许能凭借记忆,教你怎么把这堆复杂的乐高积木拼起来;他们看过图纸,知道骨架怎么搭、外壳怎么锁,甚至能完美复刻出机台的物理外型。但这就是极限了。因为他们抄到了肉体,却注定抄不到灵魂。
Eric Lin表示,EUV内部运行着超过5000万行的控制程式码,规模甚至超过波音787,这套软件系统不是单纯的“开关控制”,它是一套具备自我修正能力的超级大脑。
EUV运作时会产生高热,镜头会热膨胀,机台会微幅变形。ASML的感测器遍布机身,即时监控这些微小的物理变化,并透过演算法即时调整镜头位置与雷射功率进行补偿。
中国目前的困境在于,他们或许能写出控制机械手臂动作的程式,但无法写出这种“基于几十年物理数据累积”的补偿演算法。这些数据是ASML在过去30年里,透过无数次失败累积下来的“工业直觉”。没有这些参数,光有硬件,就像给了一个刚拿到驾照的新手一台F1赛车,他连起步都会熄火。
EUV是ASML与台积电共同养出的怪兽
最后,也是最残酷的一点,EUV根本不是ASML一家公司造出来的。Eric Lin称,EUV是ASML与全球顶尖客户(尤其是台积电)共同“养”出来的怪兽。一台新机器的原型机往往充满缺陷,只有放到台积电这种对良率有着变态要求的工厂里,24小时不间断地运转,才能暴露出隐藏的问题。
台积电的工程师经常发现连ASML自己都没发现的Bug,比如某个特定角度的曝光会造成边缘模糊,或是某个频率的震动会影响对准精度。这些来自第一线的“反馈数据”,是ASML修正机器、最佳化下一代产品的养分,于是形成正循环:台积电用得越多,ASML 改得越好;ASML 改得越好,台积电良率越高。
反观中国,连DUV微影机都还没能完全吃透,良率控制依旧成谜。在缺乏顶级制程回馈的前提下,试图凭空打造EUV的控制逻辑,这不叫研发,而是盲人摸象。
连走路(DUV)都还会跌倒,就想要学飞(EUV),中国弯道超车最后却翻车的案例太多了,就连电动车产业,最近中国车厂也接连翻车,都是因为没彻底抄,还自作聪明以为可以省略范本中的"多余"部份。
最后,Eric Lin做出结论,称中国或许能用钱砸出光学镜片,也能挖角工程师做出雷射光源,甚至能组装出一个外型一模一样的EUV空壳。但那个结合了德国光学、美国光源、荷兰系统整合,以及台湾制程工艺的复杂生态系,是无法被单一国家复刻的。
这不是看不起中国的制造能力,而是对工业文明积累的敬畏。在物理学与供应链的铁律面前,民族主义的热情,终究得让位给冷冰冰的良率数据。
目前中国砸重金都复制不出台积电在DUV时代的光荣,同样用多重显影,良率只有当年台积电的5分之1,现在还想要复制EUV?
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