汉芯大学
首先，我们来看一个真实的故事。陈进于1991毕业于同济大学，并于1997获得德克萨斯大学奥斯汀分校计算机工程硕士和博士学位。然后他来到IBM和摩托罗拉，担任高级首席工程师和芯片设计经理。2001年，陈进辞职回国，出任上海交通大学芯片与系统研究中心主任，开始领导中国第一颗芯片汉芯一号的研发工作。本来预计研发会持续很长时间，因为毕竟我们和西方的技术差距很大。然而，仅仅两年后的2月，陈进在上海召开新闻发布会，宣布汉芯一号研发成功。
而且他还声称自己采用了国际先进的0.18微米半导体工艺设计，在一个只有半个指甲大小的集成块上有250万个器件，还拥有一个32位运算处理核心，每秒可以进行2亿次运算。后来经过“863计划”集成电路专项组几位院士组成的鉴定专家组鉴定，陈进手中的芯片确实达到了他所说的效果。这个消息震惊了全国，因为这意味着中国不仅突破了技术封锁，甚至超越了西方。
因此，陈进一夜之间被授予各种荣誉和称号。如上海市科委授予他上海市科技创业领军人物、长江学者称号，上海交通大学微电子学院院长、上海硅知识产权交易中心CEO等。可以说，此时此刻，陈进寄托着全国人民的期望。
然而，2006年6月5438+10月65438+7月，清华大学bbs论坛上出现了一个神秘的帖子，声称陈进的汉芯一号是伪造的，随后媒体根据举报人提供的线索很快查明了真相。原来，陈进的芯片根本不是自己研发的，而是委托他在美国的弟弟从Motomora公司购买的。至于芯片上的logo，他雇了民工用砂纸打磨掉，换上新的。
事情越闹越大，2006年6月28日，科技部、教育部和上海市政府成立了专家调查组，并开始工作。经过两个月的调查，宣布陈进诈骗事件属实。到目前为止，中国自研芯片损失惨重，但也反映出芯片制造的高难度，甚至让专业人士无可奈何，最终走上了造假的道路。
先简单说一下芯片制造的难点在哪里。首先，只要提到芯片，就不得不提到荷兰的Asmel公司。该公司是世界上最大的芯片设计和设备制造商。华为知名手机使用的海思麒麟芯片是华为从Asmel公司买来架构后重新设计改进的，而用来制造芯片的设备就是大家熟知的光刻机。
我们今天要讲的是最先进的极紫外光刻机，叫做EUV光刻机，而当今世界上唯一能制造它的公司是Asmel，市场占有率100%，也就是说，没有竞争对手和垄断经营，造成这种局面的原因是很多技术难以集成，很多零部件的生产要求很高。
以EUV光刻机为例，零部件多达10万个，包括镜头系统、光源等。根据本表中列出的主要零部件供应商，我们可以看到它们都是该领域的领导者。例如，生产反光镜片的德国公司蔡司要求EUV光刻机生产的镜片误差值非常小。到什么程度？如果镜头和地球一样大，那么允许误差就是落在镜头上的两根头发。除此之外，它反射的极紫外光是一种很容易被其他物质吸收的光源，即使是空气也很容易吸收，极紫外光每折射一次都会减弱30%，使得镜片具有极高的透光率以减少光线的减弱。但就是这样一个镜片，需要手工打磨。
镜头之后，让我们看看EUV光刻机的极紫外光源。从这张图我们可以看到，EUV光刻机作为第五代光刻机，已经大大超越了前四代，尤其是波长从193下调到了13.5，波长越短，光散射越小，这意味着EUV光刻机可以实现更小工艺芯片的生产。为此，他们发明了一种每秒钟被光轰击5万次的液态金属，从而成功产生了极紫外光。过程就是你目前看到的画面。如果非要举个例子的话，你得用针在一秒钟内把从空中掉下来的一粒米戳五万个洞。
看了这两个例子，相信你对光刻机的制作难度有所了解了。但俗话说得好，事在人为。除了技术上的困难，中国芯片技术的落后是西方的封锁。就Asmel公司来说，股东都是英特尔三星等企业，背后的资本也是美资。因此，当美国对华为发布禁令时，Asmel公司不得不停止供货，甚至使用其技术的公司也一起采取了行动，如台积电等企业。
但是不要失望。事实上，早在2006年，我国就发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，明确了核心电子器件、高端通用芯片和基础软件、超大规模集成电路制造技术及成套技术、新一代宽带无线移动通信、高端数控机床及基础制造技术、大型油气田和煤层气开发、大型先进压水堆和高温气冷堆核电站水污染控制与治理。转基因生物新品种培育、重大新药创制、艾滋病、病毒性肝炎等重大传染病防治、高分辨率对地观测系统载人航天、探月工程等重大专项16项，芯片制造加工相关技术被放在第一、第二位。
如果我们现在再看这个时间表，可以发现很多计划已经成功实现，比如大飞机20人太空飞行，探月工程。在芯片方面，中科院牵头，与SMIC、上海微电子所、哈尔滨工业大学长春光机所联合攻关，先后突破了光源控制系统等技术。虽然差距还是很大，但是我相信在国家和科学家的共同努力下，我们还是可以让世界刮目相看的，就像当年我们研制两弹一星的时候一样！