心智觀察所:真相比情緒重要,誤讀中國(guó)光刻機(jī)正在傷害真正的進(jìn)步
2025年11月于上海舉辦的第八屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上,全球半導(dǎo)體設(shè)備龍頭ASML公開(kāi)展示了其面向主流芯片市場(chǎng)的全景光刻解決方案,其中兩款先進(jìn)的DUV(深紫外)光刻機(jī)臺(tái)——TWINSCAN XT:260和TWINSCAN NXT:870B 成為關(guān)注焦點(diǎn)。
其中最受關(guān)注的是即將推出的XT:260.這是一款基于雙工作臺(tái)技術(shù)、采用XT4平臺(tái)的i-line光刻系統(tǒng),具有雙倍視場(chǎng)曝光功能,主要用于先進(jìn)封裝領(lǐng)域。某科技大V之前曾在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)文“光刻機(jī)是拿來(lái)用的不是拿來(lái)展的”,這種選擇性解讀和逆向推理,恰恰反映出當(dāng)前輿論場(chǎng)中一個(gè)危險(xiǎn)的傾向:用民族情緒和想象力代替技術(shù)理性,用“戰(zhàn)略模糊”掩蓋真實(shí)差距。
讓我們回到技術(shù)本身。光刻機(jī)作為半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備,其復(fù)雜程度遠(yuǎn)超一般人的想象。以ASML在上一屆進(jìn)博會(huì)展示的NXT:1470光刻機(jī)為例,照明波長(zhǎng)為193nm,分辨率≤57nm,套刻精度≤4.5nm,而中國(guó)工信部推廣的國(guó)產(chǎn)氟化氬光刻機(jī),分辨率≤65nm,套刻精度≤8nm。表面上看,差距似乎不大,但這位大V沒(méi)有告訴讀者的是,NXT:1470在ASML的產(chǎn)品序列中只是中端產(chǎn)品,ASML最新的NXT:2100i分辨率已經(jīng)達(dá)到38nm,套刻精度0.9-1.3nm,而極紫外(EUV)光刻機(jī)的分辨率更是低至8nm。
更關(guān)鍵的是,光刻機(jī)的技術(shù)難度絕不僅僅體現(xiàn)在分辨率這個(gè)單一指標(biāo)上。一臺(tái)現(xiàn)代光刻機(jī)是集光學(xué)、機(jī)械、電子、軟件、材料等多學(xué)科于一體的超精密系統(tǒng)工程。以ASML的EUV光刻機(jī)為例,整機(jī)包含超過(guò)10萬(wàn)個(gè)零部件,涉及5000多家供應(yīng)商,軟件代碼行數(shù)以?xún)|計(jì)。這不是簡(jiǎn)單的“組裝”問(wèn)題,而是需要在納米級(jí)精度下實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的完美協(xié)同。
前道光刻機(jī)和后道光刻機(jī)在技術(shù)難度上存在著數(shù)量級(jí)的差異,這是這位大V刻意回避的事實(shí)。前道光刻機(jī)用于在硅片上制造晶體管,需要極高的分辨率和套刻精度,因?yàn)楝F(xiàn)代芯片的晶體管尺寸已經(jīng)縮小到幾納米。而后道光刻機(jī)主要用于封裝,雖然也需要精度,但要求相對(duì)寬松得多。ASML這次展示的XT:260就是一款封裝光刻機(jī),曝光區(qū)域?yàn)?6x33毫米,采用兩倍掩??s小技術(shù),與前道光刻機(jī)的四倍縮小完全不在一個(gè)技術(shù)層次。
將后道封裝設(shè)備的進(jìn)展等同于前道制造設(shè)備的突破,就像把造自行車(chē)的能力等同于造汽車(chē)一樣荒謬。中國(guó)在封裝領(lǐng)域確實(shí)取得了不錯(cuò)的進(jìn)展,但這與攻克前道光刻機(jī)技術(shù)是兩碼事。
軟件系統(tǒng)是光刻機(jī)的靈魂,這是外界最容易忽視的部分。ASML的光刻機(jī)運(yùn)行著極其復(fù)雜的控制軟件,包括光學(xué)校準(zhǔn)、對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)、光源控制、工件臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制等數(shù)十個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)都需要精確到納秒級(jí)的時(shí)序控制和納米級(jí)的位置控制。這些軟件不是簡(jiǎn)單的代碼堆砌,而是包含了ASML幾十年來(lái)積累的工藝知識(shí)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
這就引出了一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。在前不久心智觀察所主辦的“中國(guó)半導(dǎo)體出海新航道高峰論壇”上,芯率智能聯(lián)合創(chuàng)始人蔣曉軍就指出光刻機(jī)不是造出來(lái)就能用的,更重要的是調(diào)試和調(diào)校。一臺(tái)光刻機(jī)從組裝完成到真正能夠穩(wěn)定量產(chǎn),通常需要6-12個(gè)月的調(diào)試期。在這個(gè)過(guò)程中,工程師需要對(duì)數(shù)千個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,解決各種意想不到的問(wèn)題。溫度變化0.001度可能影響套刻精度,振動(dòng)增加幾個(gè)納米可能導(dǎo)致成像模糊,光源功率波動(dòng)0.1%可能影響曝光均勻性。這些問(wèn)題的解決不是靠理論計(jì)算,而是需要大量的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
更進(jìn)一步,國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)若想真正形成可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)能力,必須依托本土客戶(hù)的共同參與與配合。光刻機(jī)并非簡(jiǎn)單的設(shè)備買(mǎi)賣(mài),其性能發(fā)揮、穩(wěn)定度提升以及長(zhǎng)期優(yōu)化,根本上依賴(lài)真實(shí)生產(chǎn)線的大量運(yùn)行數(shù)據(jù)。在這一點(diǎn)上,中國(guó)大陸制造的光刻機(jī)要想成熟,必須發(fā)展起愿意共同試產(chǎn)、共同調(diào)試、共同迭代的本土客戶(hù)群。
只有這些本土晶圓廠在真實(shí)工況下協(xié)助原廠進(jìn)行設(shè)備跑通、工藝適配、參數(shù)優(yōu)化與持續(xù) debug,才能積累起支撐設(shè)備穩(wěn)定量產(chǎn)的工藝數(shù)據(jù)庫(kù)與經(jīng)驗(yàn)體系。這正是光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心:設(shè)備廠商與客戶(hù)并不是單純買(mǎi)賣(mài)關(guān)系,而是深度綁定的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系。
缺乏本土客戶(hù)的長(zhǎng)期驗(yàn)證與反饋,國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)即使勉強(qiáng)造出來(lái),也難以形成真正意義上的產(chǎn)業(yè)化能力。
ASML中國(guó)區(qū)總裁沈波透露,ASML在北京設(shè)有維修中心,這是全球6個(gè)維修中心之一,公司在中國(guó)的員工已超過(guò)2000人。這個(gè)細(xì)節(jié)很重要——即使是維護(hù)和調(diào)試已有設(shè)備,也需要如此龐大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。試想,如果中國(guó)真的獨(dú)立開(kāi)發(fā)光刻機(jī),需要多少工程師?需要多少年的經(jīng)驗(yàn)積累?
更令人深思的是,ASML明確表示,對(duì)于已經(jīng)交付或安裝在中國(guó)客戶(hù)工廠的先進(jìn)浸潤(rùn)式DUV系統(tǒng),目前需要申請(qǐng)出口許可證才能為受到出口管制影響的系統(tǒng)提供服務(wù)。這意味著什么?意味著即使是已經(jīng)買(mǎi)到手的設(shè)備,沒(méi)有原廠的持續(xù)支持,也很難保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。光刻機(jī)不是一錘子買(mǎi)賣(mài),而是需要持續(xù)的技術(shù)支持和升級(jí)。
讓我們?cè)倏纯催@位大V引用的所謂“證據(jù)”。他說(shuō)ASML明確表示中國(guó)市場(chǎng)份額會(huì)大幅下降,并將此解讀為中國(guó)大陸光刻機(jī)逐漸放量的信號(hào)。但事實(shí)是什么?ASML解釋得很清楚:過(guò)去幾年中國(guó)地區(qū)銷(xiāo)售額占比較高(曾達(dá)46%),是因?yàn)锳SML在消化積壓訂單,同時(shí)其他地區(qū)客戶(hù)需求時(shí)間發(fā)生變化。預(yù)計(jì)2025年回歸20%的歷史正常水平,是因?yàn)橹袊?guó)客戶(hù)需求逐漸得到滿足,同時(shí)非中國(guó)地區(qū)市場(chǎng)回暖。
這里沒(méi)有任何“中國(guó)光刻機(jī)替代”的含義,恰恰相反,這說(shuō)明中國(guó)客戶(hù)在大量囤貨,趁著還能買(mǎi)到的時(shí)候盡可能多買(mǎi)。如果中國(guó)真有替代方案,為什么還要花費(fèi)巨資購(gòu)買(mǎi)ASML的設(shè)備?為什么ASML在中國(guó)的團(tuán)隊(duì)還在擴(kuò)張?
華為手機(jī)供應(yīng)的改善,確實(shí)是一個(gè)積極的信號(hào),但將此直接等同于光刻機(jī)的突破,邏輯上站不住腳。芯片制造有很多途徑可以?xún)?yōu)化:可以通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)降低對(duì)先進(jìn)制程的依賴(lài),可以通過(guò)多芯片封裝提高性能,可以通過(guò)優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)備的使用提高良率。華為的麒麟9000S采用7納米工藝,使用的很可能是SMIC現(xiàn)有的DUV多重曝光技術(shù),這種技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)7納米,但成本高、良率低,與使用EUV的差距明顯。
這位大V還提到中國(guó)芯片出口增長(zhǎng)20%,以此證明中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大。但他沒(méi)有說(shuō)明的是,這些出口主要是什么類(lèi)型的芯片。事實(shí)上,中國(guó)出口的主要是成熟制程的芯片,如電源管理芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、MCU等,這些芯片使用28納米以上的成熟工藝就可以生產(chǎn),不需要最先進(jìn)的光刻機(jī)。用成熟制程芯片的出口量來(lái)證明先進(jìn)制程設(shè)備的突破,這種論證方式本身就是偷換概念。
更深層的問(wèn)題是,這種“戰(zhàn)略模糊”論調(diào)的流行,反映出一種危險(xiǎn)的心態(tài)。技術(shù)發(fā)展需要實(shí)事求是,需要承認(rèn)差距,需要踏實(shí)追趕。如果沉浸在“我們已經(jīng)突破了,只是不說(shuō)”的幻想中,如何能夠正確評(píng)估現(xiàn)狀?如何能夠制定合理的發(fā)展策略?如何能夠有效配置資源?
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展確實(shí)需要某種程度的信息保護(hù),但這種保護(hù)應(yīng)該是基于真實(shí)進(jìn)展的謹(jǐn)慎,而不是用模糊性掩蓋差距。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)的討論充斥著“據(jù)說(shuō)”、“可能”、“應(yīng)該”這樣的詞匯,當(dāng)每一個(gè)間接信號(hào)都被過(guò)度解讀為“重大突破”,這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境就是不健康的。
ASML在2024年第三季度的新增訂單為26億歐元,其中14億歐元為EUV光刻機(jī)訂單,雖然低于市場(chǎng)預(yù)期,但仍顯示出強(qiáng)勁需求。這些訂單不是來(lái)自中國(guó)——因?yàn)橹袊?guó)買(mǎi)不到EUV,而是來(lái)自臺(tái)積電、三星、英特爾等有能力購(gòu)買(mǎi)最先進(jìn)設(shè)備的企業(yè)。這才是真實(shí)的產(chǎn)業(yè)格局:在最先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)上,差距不是在縮小,而是在拉大。
光刻機(jī)的研發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要的不僅是資金投入,更需要時(shí)間積累。ASML從1984年成立到2019年推出首臺(tái)量產(chǎn)EUV光刻機(jī),用了35年時(shí)間。這35年不是簡(jiǎn)單的技術(shù)攻關(guān),而是伴隨著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同成長(zhǎng)。光學(xué)系統(tǒng)需要蔡司這樣的頂級(jí)供應(yīng)商,光源系統(tǒng)需要Cymer這樣的專(zhuān)業(yè)公司,每一個(gè)關(guān)鍵部件背后都是一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展確實(shí)值得肯定。在封測(cè)、設(shè)計(jì)、部分制造環(huán)節(jié),中國(guó)企業(yè)已經(jīng)具備了相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。但在光刻機(jī)這樣的核心設(shè)備上,差距是客觀存在的。承認(rèn)差距不是自卑,而是理性;夸大成就不是自信,而是自欺。
當(dāng)我們站在ASML的進(jìn)博會(huì)展臺(tái)前,看著那些我們能買(mǎi)到的中端設(shè)備,應(yīng)該想到的不是“我們不需要你了”,而是“我們還有很長(zhǎng)的路要走”。技術(shù)追趕是一場(chǎng)馬拉松,不是百米沖刺。在這場(chǎng)馬拉松中,清醒比激情更重要,務(wù)實(shí)比口號(hào)更有用。
今年8月,上海芯上微裝第500臺(tái)步進(jìn)光刻機(jī)成功交付,主要用于后道封裝。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)屬于那些能夠直面現(xiàn)實(shí)、持續(xù)投入、踏實(shí)積累的國(guó)家和企業(yè)。中國(guó)大陸有這個(gè)能力,但前提是要有正確的認(rèn)知。當(dāng)輿論場(chǎng)充斥著“彎道超車(chē)”、“換道超車(chē)”這樣的詞匯時(shí),我們更應(yīng)該記?。涸诳萍碱I(lǐng)域,沒(méi)有捷徑可走。每一個(gè)看似簡(jiǎn)單的突破背后,都是無(wú)數(shù)工程師日以繼夜的努力,都是整個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的支撐。
從ASML在進(jìn)博會(huì)展示XT:260封裝光刻機(jī)這件事,我們應(yīng)該讀出的不是“中國(guó)光刻機(jī)已經(jīng)突破”的臆想,而是產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的真實(shí)圖景:在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),國(guó)際合作仍然是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律,技術(shù)封鎖可以延緩但無(wú)法阻止中國(guó)的進(jìn)步,但同樣,情緒化的自我麻醉也無(wú)助于縮小真實(shí)的技術(shù)差距。
這位大V說(shuō),“光刻機(jī)是拿來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品的,而不是用來(lái)展示的”。這話沒(méi)錯(cuò),但問(wèn)題是,如果連生產(chǎn)產(chǎn)品的能力都還不具備,又何談不展示?真正的實(shí)力不需要“戰(zhàn)略模糊”來(lái)包裝,真正的自信不需要自我催眠來(lái)維持。當(dāng)中國(guó)真正掌握先進(jìn)光刻機(jī)技術(shù)的那一天,相信不需要任何人來(lái)論證和辯解,產(chǎn)業(yè)鏈的反應(yīng)會(huì)說(shuō)明一切。
在那一天到來(lái)之前,我們需要的是清醒、務(wù)實(shí)和堅(jiān)持。少一些煽情的口號(hào),多一些扎實(shí)的工作;少一些想象的突破,多一些真實(shí)的進(jìn)展。這才是對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正的支持,這才是對(duì)那些在實(shí)驗(yàn)室里奮斗的工程師們真正的尊重。
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