中国光刻机开发50年,为什么还落后国际7代以上?
文 | AI财经社 唐煜编辑 | 赵艳秋本文由《财经天下》周刊旗下账号AI财经社原创出品 ， 未经许可 ， 任何渠道、平台请勿转载 。 违者必究 。7月 ， 中科院网站刊登一则国产5nm光刻技术获突破的新闻 ， 随后又被删除 。 这则新闻介绍 ， 中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所某研究员与国家纳米中心某研究员合作 ， 成功开发出一种新型5nm激光光刻加工方法 。 而这种光刻技术 ， 使用了具有完全知识产权的激光直写设备 ， 可以1小时制备约5×105个纳米狭缝电极 ， 展示出规模量产的潜力 。消息一出 ， 社交媒体上一片沸腾 。 但伴随这条新闻被删除 ， 有人质疑 ， 有人失落 。 在最近两年频繁的芯片大事件中 ， “光刻机”登上了热榜 。 光刻是芯片制造最核心、最难的环节 ， 而且占到芯片成本的30% 。 中芯国际花了1.2亿美元向荷兰光刻机巨头ASML订购的中国首台EUV光刻机 ， 足足等了三年 ， 也没能迎娶进门 。 光刻机的水平直接决定了中国芯片制造的水平 ， 它的突破无疑代表了中国芯片制造的水平 。
图/ASML官网在国人的期盼下 ， 今年以来 ， 几乎每两个月都有中国光刻机获突破的消息 。 但根据AI财经社了解 ， 这些突破有的是内部验收 ， 不能解决当下产业问题 ， 有的是被夸大的假新闻 。 要做到真的光刻机国产替代 ， 前路漫漫 。 “除了卧薪尝胆 ， 加强研发 ， 别无捷径 。 ”严峻的当下中科院突破5nm光刻技术的新闻 ， 恰逢华为遭遇美国技术封锁、艰难寻求出路的时刻 。 中科院此时在光刻机上的突破 ， 让国人看到了希望 。 于是 ， “打破封锁了！中科院攻克5nm光刻机关键技术 ， 华为迎来最大希望”的新闻在社交媒体上被大量转发 。而针对新闻随后被删的情况 ， 有人士分析 ， 由于光刻机同行并没有发声 ， 因此关于这个技术的真伪和有效性 ， 还是要交给专业人士判断 。 但现在将实验室技术拿出来高调宣传 ， 可能是一种“放高炮、打鸡血”的做法 ， 解决不了实际的产业问题 。
图/上海微电子官网无独有偶 ， 今年6月 ， “上海微电子2021年或2022年将交付28nm沉浸式光刻机”的消息也在网上引发沸腾 ， 上海微电子大股东上海电气的股票一度涨停 。上海微电子并未发布这一新闻 。 而一位行业人士对AI财经社透露 ， 据他了解 ， 目前上海微电子仅有一台尚没有量产、能做到90nm制程的光刻机 ， 使用的实际上是海外20年前的光源技术 。 而全球光刻机霸主ASML已经冲向5nm和3nm制程 。几位自称是上海微电子的员工也在社交平台上疾呼 ， 科研不需要炒作 ， 公司有国外合作厂商 ， 此时高调无疑会给中国光刻机研发带来更多麻烦 。也有行业人士对AI财经社进一步分析 ， 当年英特尔曾采用与上海微电子类似的技术实现了55nm制程 ， 但如今上海微电子只能实现90nm制程 ， “说明它在技术上大概率遇到了问题 ， 比如卡在了光学系统、激光器或者最难做的光学镜头上” 。实际上 ， 在基础研发和产业积累都很薄弱的情况下 ， 整个国产光刻机产业链仍很弱小 。 比如 ， 最近准备冲刺科创板的“光刻机第一股”华卓精科 ， 主要为上海微电子提供光刻机所需的双工件台 。 但招股书披露 ， 公司在2017年、2018年形成小规模收入后 ， 因为在研发上遇到问题 ， 交付延期 ， 导致2019年没有任何收入 。业界认为 ， 中国光刻机与全球老大ASML至少还有几十年差距 。 而产业界的缺失搅动起了资本圈 。 一位投资人向AI财经社透露 ， 有某高校团队出来做的光刻机 ， 每年营收加政府补贴才1亿元出头 ， 技术距离先进水平很远 ， 然而估值已到了80亿元 ， 比有些估值虚高的AI独角兽还要高出很多倍 。就算有了光刻机 ， 芯片制造涉及数百种设备 ， 比如离子注入机、刻蚀机等 ， 虽然目前北方华创、中微半导体等企业做到了突破 ， 但这些设备中超过一半的零部件也依赖进口 。 一位设备企业高管对AI财经社说 ， 这样算下来 ， “可能芯片制造100道工序里国内能做10道” 。上述人士进一步介绍 ， 某A股上市国产半导体设备明星企业的技术水平被夸大 ， “连公司董事长自己都看不下去了”；某薄膜设备领军企业 ， 量产不足几千台 ， 这个领域还是被卡脖子卡得厉害；检测设备市场虽大 ， 但精测设备刚刚起步 ， OCD设备差距还比较大 。 “总之 ， 国产设备还有相当差距 ， 企业也鱼龙混杂 ， 一些企业不是搞技术的 ， 纯粹折腾资本” 。起大早赶晚集实际上 ， 光刻并不是一种新工艺 ， 早在1965年 ， 中国就在用光刻技术制造芯片 。 如今光刻机的原理跟投影仪类似 ， 以激光为刀 ， 将设计好的电路图投射到硅片之上 ， 在指甲盖大小的芯片上实现数百亿个晶体管的集成 。上世纪70年代 ， 国内清华大学精密仪器系、中国科学院光电技术研究所、中电科45所已经开始投入研制光刻机 。在中国高考恢复的1977年 ， 江苏吴县还专门举行了一场光刻机技术座谈会 ， 这则几百字的会议消息刊登在一张微微泛白的报纸上 。 虽然内容简短 ， 参会代表们达成了共识：光刻设备和工艺极为重要 ， 要提高光刻机技术 ， 以在半导体设备上赶超世界先进水平 。
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