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七年前,美国痛下黑手,“高端光刻机不卖!”“核心设备禁运!”“想自己搞芯片做梦去吧!”
那个时候全世界都以为,中国芯片要“凉凉”了。
可是七年后的今天,中国出手了一个“新王炸”:芯片公司长江存储,首条全国产化的产线,将于2025年下半年导入试产。
很多人看到长江存储要搞“全国产化”芯片生产线的消息,第一反应是振奋,第二反应可能就是疑惑:这事儿到底有多难?它跟我们普通人有什么关系?
想想看,一个指甲盖大小的芯片里,能塞进几百亿个晶体管,这可不是一台机器就能捣鼓出来的。从硅片进去到芯片出来,上千道工序环环相扣,光刻、刻蚀、镀膜、清洗、检测……每一步都需要不同的、精度高到匪夷所思的设备。
而过去,这些都紧紧攥在别人手里。美国人的逻辑很简单:我卡住你最关键的设备,就算你有再好的设计图纸,也休想造出高性能芯片。
所以,长江存储这次要做的,可不是简单地买几台国产设备“掺着用”,而是要自己搭建一整套“厨房”,用我们自己的“锅碗瓢盆”去做一道全世界最复杂的菜。
芯片制造最核心的环节,是在指甲盖大的硅片上进行“微雕”。光刻机就是那支最关键的“画笔”,它的笔尖精度决定了你这幅“画”能有多精细。
最先进的EUV光刻机,我们被限制购买,这就意味着,我们手上只有上一代的DUV光刻机。用一支没那么尖的笔,怎么才能画出最精细的画?
国外在这条路上,铆足了劲把“笔尖”磨得越来越细,也就是追求更先进的EUV光刻机,好在二维平面上塞进更多的晶体管。这条路对我们是堵死的。
长江存储和它的伙伴们,选择了一条完全不同的路:既然横向的路不好走,那我们就往“纵向”发展。这就是业内常说的3DNAND技术。
简单来说,别人还在平地上盖平房,想方设法在有限的土地上多挤几个房间。我们直接盖起了高楼大厦,一层层往上叠加。
虽然我们盖每一层用的技术(DUV)不如你先进,但我盖的楼层足够高,总面积算下来,芯片的容量和性能照样能跟你掰手腕。
这个“盖高楼”的方案,说起来容易,做起来难于登天。每一层都要打得极深、极均匀,这对刻蚀设备提出了近乎变态的要求。层与层之间的薄膜沉积、金属填充,工艺复杂性呈几何级数增长。
但恰恰是这份极限的难度,给国内的刻蚀、沉积设备厂商打开了一扇巨大的窗户。过去,它们只能在一些非核心环节打打下手,现在,它们成了“盖高楼”的主力施工队。一旦这条全自动的国产“建筑生产线”跑通,意味着我们不仅有了另辟蹊径的“建筑图纸”,更有了一整套能实现这张图纸的“国产工程机械”。
光有设备这套“锅碗瓢盆”还不够,巧妇难为无米之炊,做饭总得有米有菜。芯片制造需要的材料同样苛刻,而且种类繁多。
比如作为“地基”的高纯度大硅片,涂在上面的“颜料”光刻胶,用来清洗的各种超纯化学试剂,以及在制造过程中需要用到的各种电子特气。
这些材料,每一样都讲究到极致。比如电子特气,纯度要达到99.9999%以上,有些甚至更高,一个细微的杂质就可能毁掉一整批价值连城的芯片。
过去,这些高端材料市场也基本被日本、德国、美国等少数几家公司垄断。长江存储要扩产,产能从每月15万片晶圆提升到20万片,这对材料的需求是海量的。
所以,与设备攻关同步进行的,是一场更为隐蔽的材料突围战。从大尺寸硅片的拉晶、切割、抛光,到不同工艺节点需要的光刻胶配方,再到各种高纯度气体的提纯与混配,国内的材料厂商在过去几年里,借着下游应用端给出的订单和试错机会,一步一个脚印地往前拱。
这就像一个巨大的生态系统。长江存储作为“龙头”,它的需求拉动了整个链条的成长。以前是国内材料厂求着芯片厂给个机会测试,现在是芯片厂主动找上门来,共同开发、验证,形成了一种紧密的共生关系。
长江存储能有今天的技术高度,离不开像首席科学家霍宗亮这样,早年远赴海外,在国际巨头核心岗位摸爬滚打多年,最终选择在国家最需要的时候毅然回国的技术带头人。
他带回来的不仅是顶尖的技术经验,更重要的是一种视野和方法论:知道顶峰的风景是什么样的,也知道攀登的路上有哪些坑。他带领团队独创的Xtacking架构,正是绕开国际专利壁垒的“神来之笔”,是我们敢于走“盖高楼”这条路的底气所在。
但是,一个霍宗亮,或者一个长江存储,是撑不起整个产业的。需要数以万计的工程师、技术工人,以及一个能够源源不断培养、输送这些人才的教育和科研体系。更关键的是,需要一个强有力的组织者,把设备厂、材料厂、设计公司、芯片制造厂这些分散的点,串联成一条线,再整合成一个面。
国家大基金刚好适合这个角色,它更像一个战略指挥部,把资金精准地投向那些最关键、最薄弱的“卡脖子”环节,扶持那些有潜力但暂时弱小的企业成长。它确保了当长江存储这样的“主攻部队”在前线发起冲锋时,后方的装备、粮草能够源源不断地跟上。
所以,2025年下半年将要发生的事,不是一次简单的工厂试运行。它更像是一场庄严的“大阅兵”,是对过去数年间,中国在芯片设备、材料、人才、资本、顶层设计这几个维度上系统性努力的一次总检验。
如果试产成功,意味着我们不仅拥有了设计和制造先进存储芯片的能力,更重要的是,我们拥有了独立自主地“复制”这种能力的能力。
对我们普通人来说,这不仅仅是科技新闻里的一个名词,它最终会转化为更稳定、更便宜的电子产品,转化为国家经济的抗风险能力,更转化为一种无形的信心。
面对封锁和打压,我们不但能活下来,还能活得更好。
从一个天才科学家的归来,到一个颠覆性技术的诞生,再到一个完整产业链的协同作战,这背后没有太多热血的口号。
更多的是实验室里彻夜不熄的灯火,是工程师们一次次失败后默默重来的坚韧,是一整个国家“一张蓝图绘到底”的战略定力。这,或许就是这个故事最朴实,也最动人的地方。
每日经济新闻《长江存储实现首条全国产化的产线,高“设备”含量的科创半导体ETF(588170)昨日资金流入1.18亿元》
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更新时间:2025-08-18
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