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“彈丸之國”荷蘭,為何高科技遙遙領先?連美國也要給三分面子?

2024-02-12 01:47:58

提起荷蘭,你會想到什麼?

這個歐洲西北部的小國,總面積僅為四萬多平方公里,甚至還沒有中國的一個城市大,卻以其無數世界領先的科技和農業技術而備受矚目。

他們到底是如何做到的?

全世界光刻機第一

荷蘭是一個高度發達的工業國家,科技水平在歐洲乃至世界都名列前茅,其中最為出名的就是晶片領域中的光刻機技術。

什麼是光刻機技術呢?其實就是一項高度精密的微影製造技術。

這項技術的核心原理在於利用光的影響力,透過光的照射將精密圖案傳遞到微米級別的表面,利用光刻機將光掩膜的圖案投射到一層光敏的光刻膠上,實現對微小結構的精密製造。

光刻機技術並非孤立存在,而是嵌入在整個微影製造工藝中。別看這個原理聽起來很簡單,但它卻是半導體制造、光學器件、生物晶片、平板顯示等眾多領域中不可缺少的重要步驟。

通俗易懂的說,光刻機就是在製造晶片時不可或缺的工具,沒有光刻機就沒有晶片。

光刻機技術在微影製造中的應用通常要求極高的精密度。微米級別的精度要求使得製造過程中任何微小的誤差都可能對最終產品產生嚴重的影響。

而且隨著科技的發展,新的材料和複雜結構的需求也在不斷湧現。光源技術難題、新材料應用、巨大的人力和技術成本使得目前國際上很多國家都無法完全自主掌握這門技術。

那麼荷蘭的光刻機技術究竟有何過人之處,讓這個小國在科技舞臺上脫穎而出呢?

荷蘭的光刻機技術可以追溯到上世紀的電子產業興起時期。隨著資訊科技的崛起,對微小、精密電子元件的需求迅速增加,各行各業對高精度光刻機技術的迫切需求也迅猛增長。

當時,荷蘭的科技界開始率先湧現出一批富有創新精神的科學家和工程師,他們致力於尋找一種更為高效的微影製造方法,也就是現在我們所說的——光刻機技術。

經過多年的研究和實踐,他們成功地將光刻機技術引入半導體制造領域,又融合了光學設計和光刻技術,為製造高效能光學器件提供了關鍵技術支援。

荷蘭ASML公司

目前世界高階光刻機市場中,荷蘭的ASML公司獨佔鰲頭擁有超過80%的市場份額,而且目前全球只有ASML可以生產7nm精度光刻機。

從1984年公司成立初期開始,ASML的團隊一直在探索一種全新的光刻技術,希望能夠實現更高的精度和更大的生產規模。經過多年的努力和不斷的實驗,他們終於在1990年成功研發出了一種先進的光刻技術——極紫外光刻(EUV光刻)。

在傳統的半導體制造過程中,光刻技術被用於將晶片上的電路圖案投影到矽片上,以便進行電路的製作。然而,隨著晶片尺寸的不斷縮小,傳統的紫外光刻技術逐漸面臨限制。

EUV光刻採用的是極短波長的紫外光,其波長約為10奈米,遠短於傳統紫外光刻技術的193奈米。這意味著EUV光刻可以實現更高的解析度,使得晶片上的電路圖案更加精細和緊湊。這項技術的應用使得半導體行業能夠製造出更先進、效能更強大的晶片產品。

透過使用EUV光刻,製造商可以在晶片上實現更復雜、更緊湊的電路結構,提高晶片的整合度和效能,被廣泛運用於人工智慧、雲計算、5G通訊等領域的快速發展中。

除此之外,EUV光刻技術還具有高度可擴充套件性和生產效率。相較於傳統的多次曝光和多道工序的光刻技術,EUV光刻能夠在一次曝光中完成更多的製程步驟,從而提高生產效率,減少生產成本。

EUV光刻技術的問世,標誌著ASML公司在半導體制造領域取得了里程碑式的突破,幫助晶片製造可以達到前所未有的精細程度。

從上個世紀80年代到如今,ASML逐漸成為全球最大的半導體光刻機制造商,一直穩坐第一的寶座,並計劃在2024年推出更先進的高數值孔徑(HNA)光刻機 。

為什麼荷蘭高科技能夠遙遙領先?

作為一個地理面積如此之小的國家,荷蘭為什麼能夠在高科技領域取得了舉世矚目的成就呢?

究其根本,其實這源於荷蘭獨特的國情和發展模式,更得益於政府、產業界和學術界共同的努力和合作。

荷蘭的政府在科技創新方面發揮了重要作用。政府透過設立專項基金、提供稅收激勵等手段,積極支援高科技企業的研發活動。荷蘭政府還制定了一系列鼓勵創新的政策,為科研機構和企業提供了廣闊的發展空間。

特別是對於高科技產業,荷蘭政府給予了大力的扶持和鼓勵,透過提供資金、稅收、人才、基礎設施等方面的支援,促進了科技創新和產業升級。

2020年,荷蘭政府就曾經宣佈,向ASML公司提供10億歐元的貸款,以幫助其加快HNA光刻機的研發程序。

也正是因為有政府資金和政策的扶持,ASML公司一直能在研發上投入巨大的資金,去年ASML的銷售額是21億歐元,研發支出就達到了4.8億歐元,佔用營收比的22.8%。

但大家動腦袋想想就能知道,荷蘭這個彈丸之地一樣的小國家如果光靠自己力量的話,可遠遠做不到現在這樣的成就,背後自然少不了美國等歐美國家的大力扶持。

荷蘭的光刻機制造過程中,有超過50%的零件都是美國提供的,所以只要荷蘭不聽沒過的話,那美國一旦切斷了零件的供應鏈,荷蘭的高新技術企業都會陷入到巨大的經濟危機中。

實際上從去年10月開始,美國就開始大力對中國拉開“科技戰爭”的序幕,對華晶片出口禁令就在不斷加強,想要卡住我國的脖子。

美方在限制對華晶片出口的同時,也加強了對晶片設計、製造裝置對華出口的限制,甚至美國商務部官員當時還放話,荷蘭和日本也將很快實施類似的對華管制措施。

中國半導體行業崛起

在當前全球半導體產業的複雜背景下,美國近年來一直想要通過出口管制來維護自身在全球半導體市場的主導地位,阻斷中國的科技發展程序。

2024年1月,美方正式啟動調查美國半導體供應鏈和國防工業基礎,揚言要強化半導體供應鏈、促進傳統晶片生產的公平競爭環境,並降低中國帶來的潛在“國家安全風險”。言外之意就是他們會採取更嚴格的措施,以限制中國在半導體領域的發展。

這可並不僅僅是一場經濟上的較量,更是一場科技和國家安全的競爭。

但老美這樣做真的有用嗎?這反倒說明了中國的科技實力已經到了他們無法小覷的地步。隨著科技競爭的不斷升級,我們早已意識到依賴進口的局面可能成為科技發展的瓶頸。

中國政府和企業開始大力投資半導體領域,加強自主研發策略。透過培養本土人才、吸引國際精英、加強合作等手段逐漸攻克了半導體行業中的技術難關,一系列自主研發的成果開始嶄露頭角,從而在全球半導體產業中佔據一席之地。

除了技術創新,中國自研半導體還注重產業鏈的完善。從原材料採購到晶片設計、製造、測試,中國逐漸建立了一個相對獨立、完整的半導體產業生態圈。這不僅提升了自給自足的能力,也為中國在全球產業鏈中扮演更為重要的角色奠定了基礎。

據相關資料報道,從2003年到2022年,中國申請的半導體專利數量,已經從14%增至71.7%。

據國內通訊專家項立剛表示,現在我們手裡已經有300-400臺光刻機了,從今年開始已經在吐量,明年會形成一個大爆發。

反觀美國半導體行業,多數專家學者紛紛發出宣告,白宮頻繁採取過於廣泛、模糊不清、有時偏向單方面的限制措施,已經極大破壞供應鏈和市場穩定,美國半導體企業也因此失去了巨大的市場份額和收入來源。

可以肯定的是,我國已經棄了依賴美國半導體供應鏈的方向,走自主研發創新之路,未來的半導體產業將進入一個全新的階段,市場份額也將重新洗牌。

我們用實際行動告訴那些別有用心之人,科技無國界,沒有人可以永遠壟斷技術,千萬別作繭自縛,偷雞不成蝕把米!

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