文 | 華商韜略 付磊

　　時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，如果說(shuō)科技是一個(gè)國(guó)家強(qiáng)盛的根基，那么半導(dǎo)體芯片的制造則代表著人類科技的發(fā)展水平，而光刻機(jī)則是芯片制造中必不可少的一部分。

　　如今，我國(guó)能夠生產(chǎn)的光刻機(jī)是第四代的ArFDE 90nm制程，然而世界上最先進(jìn)的光刻機(jī)生產(chǎn)企業(yè)ASML已經(jīng)可以做到生產(chǎn)EVU的7nm制程量產(chǎn)。因此我國(guó)的光刻機(jī)技術(shù)水平仍然需要不斷努力突破，才能彌補(bǔ)這個(gè)差距。

　　【中國(guó)光刻機(jī)的三次“突破”】

　　在1952年，我國(guó)步入計(jì)算機(jī)科研，國(guó)家也正是成立了計(jì)算機(jī)科研小組，而此時(shí)的中國(guó)相對(duì)于外國(guó)來(lái)講，GDP仍然差距較大。

　　直到1956年，我國(guó)正式開(kāi)始重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，并且成功研制出第一只晶體三極管，從此中國(guó)進(jìn)入半導(dǎo)體的新紀(jì)元，然而此時(shí)相對(duì)世界上第一只三極管的誕生已經(jīng)過(guò)去了長(zhǎng)達(dá)9年的時(shí)間。

　　伴隨著晶體管的研發(fā)成功，我國(guó)相關(guān)的科研進(jìn)度也飛速加快，然而“天公不作美”，盡管我國(guó)努力在向著光刻機(jī)制造產(chǎn)業(yè)前進(jìn)，但仍然困難重重。

　　1961年，美國(guó)GCA公司成功制造出第一臺(tái)接觸式光刻機(jī)，再加上新中國(guó)建立初期，美國(guó)、英國(guó)等17個(gè)國(guó)家就成立了國(guó)際巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)，主要是為了限制成員國(guó)向發(fā)展中國(guó)家出口物資和高新技術(shù)，中國(guó)也在封禁的行列之中。

　　而光刻機(jī)，也被該委員會(huì)列為尖端科技產(chǎn)品，對(duì)于中國(guó)實(shí)施禁運(yùn)，此時(shí)的中國(guó)也正式遭遇第一次“高科技卡脖”。

　　基礎(chǔ)實(shí)力差，加上外國(guó)這樣的“絆腳石”，讓中國(guó)不得不主張自行研發(fā)。

　　1977年，歷經(jīng)10年之久的中國(guó)經(jīng)過(guò)自己的不懈努力，上海光學(xué)機(jī)械廠成功制造出JKG-3型接觸式半自動(dòng)光刻機(jī)。

　　這也代表著此時(shí)的中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在緊跟外國(guó)的科技發(fā)展步伐，然而真正距離美國(guó)制造出的光刻機(jī)已經(jīng)相差近二十年，并且就在同年，美國(guó)再次推出了真正的自動(dòng)化光刻機(jī)。

　　后來(lái)的中國(guó)通過(guò)老一輩的科研工作者努力，正在一切向著前進(jìn)的方向發(fā)展，然而本以為將會(huì)順利發(fā)展、步入快車道的中國(guó)光科技產(chǎn)業(yè)，在1984年遭遇了“中斷”。

　　伴隨著日后光刻機(jī)市場(chǎng)霸主ASML的誕生而打破，并且隨著中國(guó)重視重心逐步趨向于其他行業(yè)，中國(guó)在80年代底，開(kāi)始主張“造不如買”的政策。使得自身的科研進(jìn)度逐步減緩，以至于中國(guó)的集成電路在科研、教育等方面出現(xiàn)脫節(jié)，自主研發(fā)的道路越走越窄。

　　取而代之的是數(shù)以萬(wàn)千的廉價(jià)勞動(dòng)力，盡管后來(lái)盡力去跟進(jìn)研發(fā)，但由于自身發(fā)展原因加上大環(huán)境影響，導(dǎo)致曾經(jīng)輝煌一時(shí)的半導(dǎo)體盛景已然成為“泡沫”。這也代表著中國(guó)由于自身原因遭遇第二次“卡脖”。

　　歷時(shí)20年之久，中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)一直卡在193nm無(wú)法突破，中國(guó)隨著發(fā)展也逐漸認(rèn)識(shí)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性，開(kāi)始探討突破193nm的方法。而此時(shí)的ASML卻已經(jīng)開(kāi)始了EUV光刻機(jī)的研發(fā)工作，并且成功在2010年正式研發(fā)出第一臺(tái)EVU原型機(jī)。

　　此時(shí)的中國(guó)就已經(jīng)意識(shí)到了其重要性，快速向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)軍。恰巧2000年的中國(guó)，正是大量愛(ài)國(guó)人士回國(guó)創(chuàng)業(yè)的時(shí)代，他們帶著外國(guó)的先進(jìn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步促使中國(guó)半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)得到光速發(fā)展。

　　2007年，上海微電子宣布研制出90nm的分布式投影光刻機(jī)，但由于大多數(shù)元器件來(lái)自國(guó)外，西方國(guó)家再次禁運(yùn)，導(dǎo)致無(wú)法量產(chǎn)。后來(lái)國(guó)家為了解決這一難題，除了抓緊整機(jī)制造，還開(kāi)始扶持一系列配套產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，在不懈努力下，光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)也成功在2016年實(shí)現(xiàn)90nm的光刻機(jī)量產(chǎn)。

　　同年，中國(guó)的清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)和華卓精科成功研發(fā)了光刻機(jī)雙工作臺(tái)系統(tǒng)樣機(jī)，至此中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)水平達(dá)到除ASML外的“外國(guó)”同步水平。

　　然而就在2019年，美國(guó)突然宣布對(duì)華為實(shí)施制裁，并且將制裁范圍從芯片擴(kuò)展至其他更多的領(lǐng)域，光刻機(jī)對(duì)華銷售也在其中。而此時(shí)的中國(guó)，小于5nm的芯片晶圓只能依靠ASML的EVU光刻機(jī)生產(chǎn)，迫于美國(guó)的壓力，荷蘭只能妥協(xié)，中國(guó)因此迎來(lái)光刻機(jī)發(fā)展的第三次“卡脖”。

　　雖然迫于美國(guó)的壓力，荷蘭無(wú)法向中國(guó)出售先進(jìn)制程的光刻機(jī)，但龐大的中國(guó)市場(chǎng)，讓ASML無(wú)法拒絕其誘惑力，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在2022年第一季度，ASML共交付62臺(tái)光刻機(jī)，其中21臺(tái)DUV都成功銷往中國(guó)。

　　【“求人”不如“求己”】

　　回顧中國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)，光刻機(jī)的技術(shù)發(fā)展歷程可謂是曲曲折折，但這也無(wú)時(shí)無(wú)刻在警醒著中國(guó)，不能長(zhǎng)期靠“外來(lái)力量”，究其根本還是要靠自己。

　　注：圖片來(lái)自儀器信息網(wǎng)

　　然而自主研發(fā)光刻機(jī)并非想象中那么簡(jiǎn)單。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，制造一臺(tái)光刻機(jī)的精密零件需求為數(shù)萬(wàn)顆，而世界目前最先進(jìn)的極紫外EVU光刻機(jī)則需要零件多達(dá)十多萬(wàn)。

　　如此多的數(shù)目以及極其精密的數(shù)據(jù)要求，就成為了光刻機(jī)最根本的需求基礎(chǔ)，因此傳統(tǒng)的制造基礎(chǔ)便成為了光刻機(jī)技術(shù)突破的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)要求之一。

　　其次，就算擁有了精密的零件制造業(yè)基礎(chǔ)，在光學(xué)系統(tǒng)、組裝技術(shù)等知識(shí)、技術(shù)等方面也是如今光刻機(jī)技術(shù)突破的一大難題，因?yàn)檫@一系列的技術(shù)知識(shí)關(guān)乎著一個(gè)光刻機(jī)能否正常運(yùn)行以及生產(chǎn)和產(chǎn)出。

　　雖然中國(guó)隨著近代發(fā)展，新興產(chǎn)業(yè)在大量擴(kuò)展，但是基層技術(shù)知識(shí)與創(chuàng)新理念卻并未進(jìn)行細(xì)耕，也就導(dǎo)致中國(guó)的光刻機(jī)技術(shù)出現(xiàn)一定的差距，這也就成為了目前中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)想要進(jìn)一步突破的關(guān)鍵。

　　現(xiàn)如今中國(guó)無(wú)論從技術(shù)還是政策，全方面支持鼓勵(lì)科研發(fā)展，無(wú)論從基礎(chǔ)還是理念知識(shí)，一系列的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步完善，總之，中國(guó)的光刻機(jī)技術(shù)能否取得進(jìn)一步突破的問(wèn)題，相信時(shí)間會(huì)給出答案。

　　【參考資料】

　　1.《為了國(guó)家需要多次“轉(zhuǎn)行”，他造出我國(guó)第一臺(tái)光刻機(jī)！》科技日?qǐng)?bào)

　　2.《為什么半導(dǎo)體行業(yè)值得投資？》嘉實(shí)基金

　　——END——

　　歡迎關(guān)注【華商韜略】，識(shí)風(fēng)云人物，讀韜略傳奇。

　　版權(quán)所有，禁止私自轉(zhuǎn)載！

　　部分圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

　　如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除