從臺(tái)積電到阿斯麥爾（ASML），一段時(shí)間以來美國頻頻借助各種手段，將商業(yè)問題政治化，打壓中國的半導(dǎo)體行業(yè)。但《日本經(jīng)濟(jì)新聞》在10月21日的一篇評(píng)論里指出，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的革新，以及中國科技的發(fā)展，未來半導(dǎo)體技術(shù)的大趨勢(shì)，其實(shí)有利于中國。

《日經(jīng)》：半導(dǎo)體科技發(fā)展趨勢(shì)，有利于中國

原日本半導(dǎo)體巨頭爾必達(dá)社長，現(xiàn)中國芯片制造商紫光集團(tuán)的高級(jí)副總裁坂本幸雄，在文中對(duì)中國半導(dǎo)體行業(yè)的前景尤為樂觀：“當(dāng)今世界，后來者擁有更好的機(jī)會(huì)，趕上現(xiàn)在的領(lǐng)導(dǎo)者?！?/p>

他還在文中援引一名中國商界人士的話說：“中國科技行業(yè)的領(lǐng)袖們現(xiàn)在感謝特朗普，因?yàn)樗麕椭麄兿露Q心，自主開發(fā)技術(shù)?！?/p>

文章指出，歷史上技術(shù)范式的改變，常常能為行業(yè)的新參與者創(chuàng)造機(jī)會(huì)。如今，坂本幸雄也從當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)趨勢(shì)中，看出了這種趨勢(shì)。

晶體管小型化遇瓶頸，3D技術(shù)崛起

長期以來，半導(dǎo)體行業(yè)都受制于“摩爾定律”，即集成電路芯片上可以容納的晶體管數(shù)目，大約每24個(gè)月便會(huì)增加一倍。但實(shí)際上，大約2005年前后，芯片表面晶體管和電路尺寸的縮小化之路遇到了瓶頸。當(dāng)時(shí)，晶體管的尺寸已縮小至30納米左右，而這一尺寸，是由一種叫做“柵極”（gate）的中央電極來衡量的。

隨后，晶體管的小型化之路趨向緩慢?！度战?jīng)》稱，從32納米到近期的10納米，雖然芯片制造商一直在標(biāo)榜芯片制程的縮小。但從2005年前后，這些數(shù)字不再是柵極的實(shí)際尺寸了。如今，所謂的“10納米”或“7納米”，只是芯片制造商的一種品牌標(biāo)簽。

例如，東京大學(xué)的平本俊郎教授就向《日經(jīng)》表示，去年臺(tái)積電制造的7納米芯片，實(shí)際的柵極尺寸為18納米左右。而這，已經(jīng)與過去柵極尺寸也為32納米的32納米芯片，有了明顯的偏差。

臺(tái)積電生產(chǎn)的芯片官方圖

由于晶體管小型化的難度，以及成本都在不斷上升，因此各大芯片制造商目前已轉(zhuǎn)向一種三維技術(shù)，即利用傳統(tǒng)晶圓表面上方的空間，將更多晶體管裝載到芯片上。如今最先進(jìn)的NAND閃存芯片，即在最底層的晶圓裸片上，堆疊了96至128層的集成電路。

隨著層數(shù)的增加和芯片的增厚，晶體管的小型化過程在閃存領(lǐng)域發(fā)生了逆轉(zhuǎn)。業(yè)內(nèi)專家介紹稱，如今閃存芯片的典型晶體管尺寸大約在22至 32納米范圍內(nèi)，比幾年前閃存芯片中使用的14納米晶體管要大。

而這種芯片制造技術(shù)從晶體管小型化到三維技術(shù)的重要轉(zhuǎn)變，可能會(huì)影響業(yè)界對(duì)芯片制造過程中最困難的部分——光刻技術(shù)的態(tài)度。

光蝕刻法是一種工藝，在硅晶圓的光敏表面上，通過一個(gè)稱為光掩膜的玻璃板將光投射到硅晶圓上，在玻璃掩膜上可以畫出電路計(jì)劃的圖像。這就像傳統(tǒng)的照片顯影過程，在透明膠片上捕捉到的圖像，通過投射光線穿過負(fù)片，對(duì)準(zhǔn)感光紙，將其印在紙上。

隨著電路進(jìn)一步小型化，這一過程需要短波光，來獲得更好的分辨率。最先進(jìn)的微型化技術(shù)需要超紫外或極紫外（EUV）光譜范圍的不可見光。

從光刻機(jī)中“解放”

《日經(jīng)》稱，如今阿斯麥爾是光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)內(nèi)的壟斷企業(yè)，一臺(tái)EUV光刻機(jī)的售價(jià)大約在1.2億至1.7億美元之間。然而，芯片制造商購買的阿斯麥爾光刻機(jī)，實(shí)際上只能應(yīng)用于整個(gè)芯片制造過程的極小部分，也只能帶來適度的微型化效果。

阿斯麥爾光刻機(jī)阿斯麥爾官方圖

如今，EUV光刻機(jī)只能用于制造邏輯芯片，如電腦的微型處理器，智能手機(jī)的系統(tǒng)芯片，以及游戲和人工智能領(lǐng)域的圖形處理器等。由于由于電路組成的復(fù)雜性，邏輯芯片尚不能完全使用三維技術(shù)。

對(duì)芯片制造商來說，只為制造這些芯片就使用EUV光刻機(jī)，成本和難度可能并不那么合理。

實(shí)際上，如果一家芯片制造商要使用EUV光刻機(jī)，它還需要使用許多其他工藝，來優(yōu)化EUV光刻技術(shù)，這就意味著廠商要投入大量資金，來購買各種先進(jìn)設(shè)備。而裝備越先進(jìn)，供應(yīng)商就越少，美國的禁令也就越有效。

但是，如今閃存芯片的制造過程已經(jīng)可以跳過EUV光刻機(jī)。

并且，如果能跳過EUV光刻機(jī)的限制，那么芯片制造商的選擇就更多了。《日經(jīng)》稱，日本佳能和尼康，如今也能生產(chǎn)非EUV光刻機(jī)。迄今為止，美國并未禁止這兩家廠商對(duì)中國芯片制造商出貨。

另一方面，包括華為在內(nèi)，一些中國公司也一直在努力開發(fā)自己的光刻機(jī)。紫光集團(tuán)旗下的長江存儲(chǔ)也在今年宣布成功研發(fā)128層QLC3DNAND閃存（型號(hào)：X2-6070），并已在多家控制器廠商SSD等終端存儲(chǔ)產(chǎn)品上通過驗(yàn)證。

《日經(jīng)》認(rèn)為，當(dāng)前美國方面似乎將限制中國的重點(diǎn)放在EUV光刻機(jī)上，但中國正在積累三維芯片制造技術(shù)，這最終將應(yīng)用于先進(jìn)的邏輯芯片，幫助中國避免依賴基于EUV光刻機(jī)的芯片微型化。

并且，從長遠(yuǎn)來看中國有能力提高芯片所有相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)，如材料、光學(xué)、化學(xué)、晶圓制造過程控制、表面檢測(cè)和功能測(cè)試等。

不少專業(yè)人士，也看好中國在芯片制造領(lǐng)域的潛能。曾在中芯國際擔(dān)任首席技術(shù)官的生駒俊明表示，基于他在中國的經(jīng)驗(yàn)，他認(rèn)為中國有足夠數(shù)量的有能力的科學(xué)家和工程師來開發(fā)自己的芯片制造設(shè)備和芯片設(shè)計(jì)軟件。

東京科學(xué)大學(xué)教授若林秀樹表示，開發(fā)芯片制造設(shè)備和材料的整個(gè)供應(yīng)鏈不是一朝一夕就能完成的。但他表示，“中國有可能在10至20年內(nèi)成為這一領(lǐng)域的主導(dǎo)國家，因?yàn)樗谒锌茖W(xué)和工程領(lǐng)域都擁有大量人才。”

對(duì)中國這樣的追趕者而言，技術(shù)趨勢(shì)也是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。信息技術(shù)分析機(jī)構(gòu)高德納公司（Gatner）研究副總裁薩繆爾·王（Samuel Wang）表示：“新技術(shù)，如新材料、3D、人工智能輔助芯片設(shè)計(jì)和基于云技術(shù)的制造協(xié)作，都將為新興企業(yè)創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)?！?/p>