实现光刻机的国产替代，没那么急

前 言

在国产芯片制造进程中，光刻机一直位于“卡脖子”环节之列。

作为光刻工艺的核心设备，光刻机也是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，而其光刻的工艺水平直接决定了芯片的制程和性能水平。因此可以说，光刻机的水平直接决定了中国芯片制造的水平。

但关于光刻机，我们可能存在三大认知误区。

01 我们不缺光刻机

首先，我国光刻机进口并未完全受限，国产光刻机正迎来新突破。

光刻机主要分为两类：DUV光刻机和EUV光刻机。前者只能做到7nm制程，后者是5nm及更先进制程芯片的刚需。由于EUV光刻机可实现的工艺制程更先进，技术要求极高，全球只有光刻机巨头ASML一家厂商能够设计和制造，但制造环节大量使用美国技术。

我国的DUV光刻机供应商主要是荷兰的ASML、日本的尼康和佳能，DUV技术是由荷兰和日本独立发展，不受美国限制，因此能够正常供应。

而EUV光刻机国内一直买不到。早在2018年，中芯国际就花了1.2亿美元向ASML订购中国首台EUV光刻机，受到美国禁令等因素影响，至今没有收到货。

不过我国现阶段并不急需EUV光刻机，如果我们能够在DUV光刻机方面获得进一步突破，还是有可能把国产芯片制程工艺推到7nm甚至更往前。此前有消息称，国产光刻机已有新突破，将实现从90nm跨越到28nm，如能量产，国产芯片的自主化程度将会大大提升。

02 有了光刻机，就能造芯片？

其次，光刻虽然是芯片制造最核心、最难的环节，但不是说有了光刻机就能造芯片了。芯片制作包括芯片设计、晶片制作、封装制作等多个环节，其中晶片制作过程尤为复杂。

晶片制造工艺分为“三大”+“四小”工艺，三大包括光刻、刻蚀、沉积；四小包括清洗、氧化、检测、离子注入。这7个前道工艺缺一不可。

芯片生产过程包含单晶硅片制造、前道工艺和后道工艺

这里面，三大工艺占比都很高，光刻机占到芯片成本30%，刻蚀机25%，PVD/CVD/ALD占25%，并列成为最重要的三大前道设备，强调光刻机的重要性时，其他部分也不能忽视。

我们讲产业困境时，会反复提到光刻机，这让不少人以为只要光刻机不受限，好像芯片的“卡脖子”问题就能解决了，事实并非如此。芯片工艺流程中，7大前道工艺设备都不可缺少。

03 造光刻机不是最紧迫的事

那么，中国现在最紧迫的是造光刻机吗？其实不是。

从以上分析中可以看出，造光刻机不是当前最紧要的问题，中国半导体制造不缺光刻机。

前面提到的7大前道工艺设备中，全球的光刻机制造，基本由ASML、尼康和佳能三巨头垄断，美国能插手的有限。

然而另外6大相关设备：刻蚀、沉积、离子注入、清洗、氧化、检测设备，多由美国和日本垄断，其中检测设备由美国的KLA（科磊）深度垄断。

众所周知，经过美国之手的技术，国内想要进口，都存在被限制的风险。因此，对于中国的芯片产业链而言，最紧迫的不是造光刻机，而是着力攻关被美国限制的其他更关键的技术。

不过话说回来，尽管我国的芯片产业链水平与国外相比仍有差距，但我们始终存有赶超的信心。

回顾中国光刻机60年的发展，其实中国在最初也是条件最艰苦的阶段，就曾独立研发出光刻机，一度把中美之间的距离缩短至7年。

后因种种因素导致差距再次拉大，且开始面临断供的风险，为此，中国再次奋起直追。

2002年，代表中国最先进光刻机水平的上海微电子刚成立时，我国光刻机领域领军人物贺荣明与国外工程师谈技术合作，却反被嘲讽，“就是给你们全套图纸，你们也做不出来！”

在这样薄弱的基础与外界的轻视下，经过十多年的自主研发，我国90nm国产光刻机最终实现量产，且销往海外。而后道封装光刻机则早已研制出来并出口海外，全球市占率高达40%。

今年9月，上海市经信委主任吴金城在新闻发布会上透露，我国目前已实现14纳米先进工艺规模量产，90纳米光刻机、5纳米刻蚀机、12英寸大硅片、国产CPU、5G芯片等均实现突破。

可以看到，中国正一步步缩小与国外的差距。无论是光刻机，还是其他受限设备，国产化道路或许漫长，但星星之火已然点亮我们通往胜利的征程。

参考资料：

半导体风向标.《光刻机的三大误区》