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信息量很大！進度比預想要快：國產光刻機為何最終能成？

2023-08-01 18:59:39 來源：王新喜

文/王新喜

(資料圖)

日前，新華網罕見的發(fā)布了一篇《國產光刻機如何突圍？》的文章，從目前的進度來看，國產光刻機比預想要快，也最終能成，留給ASML的時間不多了。

信息量很大，光刻機關鍵環(huán)節(jié)或正在突破

新華網這則消息透露，上海微電子正致力于研發(fā)28納米浸沒式光刻機，預計在2023年年底將國產第一臺SSA/800-10W光刻機設備交付市場。而此前華為的一項最新專利，在極紫外光刻機核心技術上取得突破性進展。

此前，國家知識產權局公布了一項華為新的專利“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”，這標志著華為在極紫外線光刻機核心技術上取得突破性進展。

這是官媒公布的消息，信源肯定靠譜。其次，上海微電子可以生產28納米光刻機，意味著我們解決了從0到1的問題；華為的“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”，則可以讓我們在極紫外線光刻機領域實現從1到100的發(fā)展。

從關鍵信息來看，是純國產28nm沉浸式光刻機將于年底交付。事實上，28nm光刻機和28nm芯片是不同的，28nm光刻機能造出的芯片遠遠不止28nm。芯片是芯片，光刻機是光刻機，對于28nm光刻機而言，最高是可以制造出7nm芯片的。

總的來說，目前該消息的發(fā)布，關鍵環(huán)節(jié)的突破可能只剩時間問題了。畢竟，中國國產光刻機的消息其實就和過去諸多卡脖子技術的突破一樣，外界永遠不知道進度，等知道的那一天，國產光刻機已經大規(guī)模量產了。

高端光刻機還不宜樂觀，卡脖子的地方還有兩處

荷蘭ASML的光刻機是集合了全球頂尖公司的產品，一臺光刻機有10萬多個零件，涉及的每一步都需要最先進的工藝與零件。ASML公司的EUV光刻機，需要頂級的鏡頭和光源以及極致的機械精度與復合材料，光源采用美國的Cymer，透鏡是德國的蔡司，復合材料是來自日本等等。光刻機的激光，鏡頭，雙工臺，都是精密儀器的頂尖水平。

在過去的一個共識是，光刻機在全球沒有一個國家能單獨造出來，它是集合了全球的頂尖科技的產物。業(yè)界有形象的比喻，用光在晶圓上畫圖，相當于兩架客機齊頭并進，一架機翼上掛一把刀，另一架飛機上粘一顆米粒，用刀在米粒上刻字。

但如果說這世界上選一個國家去單獨攻克這個難題，也只能是中國。

市場需求擺在這里，產業(yè)鏈就有足夠的動力，而現有的國產替代的產業(yè)集群也正在起來。包括科技公司，還有科研院所，高等院校，知識產權方面的專業(yè)機構等等。

從國內產業(yè)鏈公司方面，做光刻機核心組件的公司已經基本成型，做光源系統(tǒng)，做物鏡系統(tǒng)的，做曝光光學系統(tǒng)的，做雙工作臺的，做浸沒系統(tǒng)的以及包括光刻膠，光刻氣體，光掩模版，光刻機缺陷檢測設備，涂膠顯影設備等，都有相關的公司與產業(yè)分布。

而根據新華網報道，國內多家A股上市公司已經進入到光刻機全球產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之中，包括光刻機光源系統(tǒng)廠商福晶科技，物鏡系統(tǒng)廠商奧普光電，涂膠顯影廠商芯源微、富創(chuàng)精密，光掩膜版廠商清溢光電、華潤微，缺陷檢測廠商精測電子，光刻膠廠商南大光電、容大感光，光刻氣體廠商雅克科技、華特氣體等。

不過，我們還不宜過于樂觀，目前還存在卡脖子的地方。

根據新華社的報道，記者調研的企業(yè)稱：“卡脖子”的難點主要在兩處：一是光源，光刻機要求體系小、功率高而穩(wěn)定的光源；二是鏡片，為了讓光線能夠精確地照射到硅片上刻畫出微小的圖案，需要一系列高精度和高光滑度的鏡片來聚焦和校準光線。

但是難點在一點點攻克。上海微電子副董事長賀榮明在受訪時表示：“2002年，我國專家出國考察時，對方工程師說，哪怕把所有圖紙都給你們，你們也未必能做出光刻機。”回國后，賀榮明帶領團隊夜以繼日攻關，目前，上海微電子已可量產90納米分辨率的SSX600系列光刻機，28納米分辨率的光刻機也有望取得突破。

據傳上微的SSA800光刻機類似于阿斯麥的DUV2000i，但指標要比2000i高些，通過工藝優(yōu)化可以做到7nm集成電路制程。已經跑線一年了，從定型看差不多年底會批量生產。

進度比預想的快，荷蘭要在功勞簿上添一筆

根據浙商證券研報表示，當前我國在清洗、熱處理、去膠設備的國產化率分別達到34%、40%、90%；在涂膠顯影、刻蝕、真空鍍膜的國產化率達到10%至30%；在原子層沉積、光刻、量測檢測、離子注入的國產化率暫時低于5%。

在在目前來看，國產化率在逐步提升，國產替代節(jié)奏在加快。國產DUV光刻機進展還處于保密階段，把量產時間都放出來了，意味著組裝成整機，量產的時間也有望提前了。

以往的歷史經驗告訴我們，一旦中國在某項技術領域取得突破，國外品牌會開始加大出貨，甚至通過市場降價傾銷的方式來限制國產品牌研發(fā)投入與產品競爭力。

正如某業(yè)內人士表示，光刻機那么復雜的東西，做出來的產品一年全行業(yè)銷售額還不如小米一家賣手機銷售額的一半。等你萬一做出來了，ASML就可以降價打死你，因此，在過去市場開放的年代，光刻機以前其實連試錯的機會都沒有。資本是逐利的，誰砸錢給你玩這個？但就是這么巧，美國硬是給國內企業(yè)創(chuàng)造了這么個賺錢的機會。ASML沒法來競爭了。

而目前的這個進度，也已經在荷蘭的預料之外，比如說，2022年同興達還在說光刻機要用日本的，結果23年實際搬進來的是上海微電子的光刻機，當然是微米級的。

另據光刻機行業(yè)人士透露，納米級早已研制出來了，只不過達不到10nm以內。目前還需要時間，從驗收到真正商業(yè)化還需要3-5年；好消息是DUV目前看來只剩時間問題了。而且EUV和DUV是同步研發(fā)，兩者的時間間隔可能比預期短，就像原子彈和氫彈。

從過往諸多技術的攻克與自主化替代來看，國內尖端技術領域的歷史性的機遇，往往都是外部壓力推著我們完成的。

這兩年荷蘭的一系列半導體設備出口管制新規(guī)，限制部分先進光刻機設備出口，正在加快我國先進制程設備、零部件和材料的國產化步伐，國產光刻機的攻克，荷蘭的功勞要添上一筆。

從近期來看，美國要求阿斯麥不許給國內企業(yè)提供售后和保養(yǎng)，國內的反擊措施包括斷供鎵和鍺，另一方面是部分企業(yè)要求退貨，如果退了一方面國產光刻機順理成章拿回市場，阿斯麥國內的企業(yè)將面臨巨大營收壓力。

一場輸不起的戰(zhàn)爭，中國光刻機產業(yè)為何能成？

國內的芯片產業(yè)、光刻機產業(yè)，外界的環(huán)境與態(tài)度都在發(fā)生微妙的變化，也不應該過度樂觀，不管外界是封鎖還是解禁，都要按照自己的節(jié)奏去布局。

光刻機有10萬多零件，這就是個系統(tǒng)工程，各方分工協(xié)作，由點及面，可以產生巨大連鎖效應。比如哈工大的激光干涉儀，可以用來檢測光刻機的精度和穩(wěn)定性。也可以用來測量微細結構的尺寸和形狀，如微電子器件、光學元件等，還可以應用于其他領域。

因此，光刻機的突破的意義不僅僅在于應用于消費電子領域，還可以應用到光學儀器、精密機械、生物醫(yī)學等。對國內的眾多行業(yè)的技術突破都有重大意義，它是一個鏈式反應的突破，帶動的是眾多產業(yè)的突圍與升級。

中國人能把高鐵干到4萬公里，安全可靠，性能領先，除了中國哪個國家現在能做到？中國能在他國封鎖技術的情況下，把盾構機做到全球第一，能把空間站送上太空安全運行，能建成世界上最大的水力發(fā)電站，并且能保證安全運行這些巨型高科技設備，這世界上哪個國家能做到？

中國單獨把光伏產業(yè)做到世界第一，在電動汽車上把發(fā)展了上百年的燃油車干到被面臨淘汰的危險境地，除了中國又有哪個國家單獨做到？

光刻機是集合了全球的頂尖科技的產物，但同樣不代表中國不能做到。因為很多的事情，全球沒有任何一個國家能做到但中國做到了，只要中國集全國之力，下定決心去做一件事，過去就沒有做不到的，而且光刻機這種設備不制裁永遠沒機會國產替代。但目前外部恰恰創(chuàng)造了這樣的機會。