国产光刻机到哪一步了？

前两天网上流传一个有点儿好笑又有点儿悲壮的新闻，工程师们对一台ASML光刻机进行逆向工程，但装不回去了。

我查了一下，确实在正规网站上有相关报道。

这引发了我的疑问，国产光刻机到底造到什么程度了？于是稍微研究了一下，做个梳理。

我们分几点来讲。

一、谁造国产光刻机；二、到什么程度了；三、难在哪里。

下面一个个说。

一、谁在造国产光刻机

首先，华为不造光刻机，中芯也不造光刻机。华为是设计芯片，然后需要代工。而中芯和台积电一样是代工企业，为芯片设计商制造芯片，他们要用到光刻机，属于光刻机的用户。

那中国制造光刻机的主要厂商有哪些呢？是这个吗？

今年9月23日，深圳稳顶聚芯技术有限公司宣布其首台高精度步进式光刻机顺利出厂。

该公司成立于2023年5月，至今仅两年时间。非常犀利！

当然不是。

稳顶聚芯的WS180i系列光刻机分辨率介于1.5μm-0.35μm，不是制造手机、存储、显卡芯片的，其目标市场是Mini/Micro LED光电器件、光芯片、功率器件等化合物半导体领域。

什么意思呢？

比如，搞大型活动都会搭个很大的LED屏，而LED灯都有芯片，芯片基质就是所谓化合物半导体。然后，氮化镓（GaN）基芯片主打蓝光、绿光，砷化镓（GaAs）基芯片主打红光、红外光。WS180i系列光刻机就是刻这个。

此光刻机非彼光刻机也。

自然的，价钱也有本质区别，稳顶聚芯光刻机估计是几百万级别。而ASML光刻机，众所周知，数亿rmb左右，而目前最先进的2纳米制程以下的TWINSCAN EXE:5200B大概25到30亿元一台，波音787最先进型号也不过就约20亿元rmb。

那么，是目前最火热的新凯来吗？

也不是。

虽然新凯来的名山系列威名赫赫：刻蚀设备（武夷山系列）、原子层沉积设备（阿里山系列）、薄膜沉积设备（长白山系列）、物理气相沉积设备（普陀山系列）、外延设备（峨眉山系列）、热处理设备（三清山）、光学检测（岳麓山/丹霞山）、X射线量测（天门山系列）、物理量测（沂蒙山）。

只能说新凯来兴趣广泛，但并不意味着已经具备造光刻机的能力。

前两天的一个大新闻是新凯来的子公司“万里眼技术有限公司”——新凯来真是很会取名字——发布了全球第二水准的示波器。据说仅次于国际上最高的110GHz，全球第二，国内唯一，打破了西方封锁，是全球首个超高速智能示波器、全球首个全面屏示波器。

这个示波器或许很重要，但ASML光刻机核心精密部件超十万个，它只是若干个艰巨挑战之一，还有无数个同等级的艰苦挑战。譬如《光刻巨人》描述过的金手指抛光难题、双工作台技术、高精度光学镜头、浸没式光刻等ASML跨过的一个个技术挑战。

那么，真正对标ASML造国产光刻机的是谁呢？

不多，目前只有两家：上海微电子和上海宇量昇科技。

上海微电子装备（集团）股份有限公司（SMEE）成立于2002年3月，在国家科技部和上海市政府联合推动下，由上海电气控股集团、上海科技投资公司等机构联合创立，核心任务就是攻克光刻机核心技术，打破国外垄断。

而上海宇量昇成立于2022年7月，由上海国资与深圳国资共同组建。

也许未来还有新的玩家，比如新凯来一直很轰轰烈烈，既不承认也未否认光刻机计划。但目前，我们对标ASML的光刻机整机制造厂家就是两家，而且都是国资。

二、国产光刻机到哪一步了

按各种正规媒体宣传，目前国产光刻机的核心突破点是全力攻破28nm制程浸没式 DUV，如果成功，将实现稳定的28nm制程，或通过多重曝光实现14nm-7nm制程。

这个目标实现后，与ASML差距大概缩小至7年。

可参考的是，iPhone于2013年首次在产品中采用28纳米工艺芯片，对应机型为 iPhone5S。iPhone首次采用7纳米工艺芯片是在2018年。

那目前进展如何呢？

应该说还有很大的差距。

国产光刻机的成熟稳定制程是90纳米，上海微电子的SSA600系列，2018年量产。

上海微电子正进一步推进SSA800系列，其中基础机型在90nm-65nm制程据说已经稳定。

而更高级别的SSA800-10W致力于攻克28纳米制程，采用ArFi液浸技术（氟化氩准分子激光在超纯水环境中光刻）。

ArFi液浸是深紫外光刻（DUV）的进阶方案，是连接193nm干式光刻与极紫外光刻（EUV）的关键技术桥梁，广泛应用于28nm至7nm先进制程。此前，上海微电子的量产机型（如SSA600系列）主要为干式光刻。

据传，SSA800-10W对标ASML的TWINSCAN NXT:2000i，首台TWINSCAN NXT:2000i诞生于2018年。

2023年7月，新华网、人民网、环球时报等官媒曾报道，预计当年年底，28纳米制程国产光刻机将交付，但后来再无权威媒体报道后续信息。

去年底以来有网络传言，SSA800-10W首台已经交付，在量产验证阶段。一说是2024年已经交付，一说为今年5月交付，交付对象是中芯国际。但我没有查询到相关权威报道。

再看看宇量昇这边的进展。

今年9月，英国《金融时报》报道，中芯国际正在试用宇量昇的首台浸没式光刻技术的国产28纳米DUV光刻系统，可以通过多重曝光用于7nm芯片制程。

但观察人士认为，如果按照《金融时报》报道的情况评估，这台光刻机的效能应该类似于ASML的Twinscan NXT：1950i。

按照ASML的说明，Twinscan NXT：1950i的成熟稳定制程是38纳米，通过重复曝光，可以支持32纳米和22nm制程。

似乎宇量昇这台光刻机的性能比上海微电子传说中的SSA800-10W还差一点。但这是目前有权威信源报道过的国产光刻机的最积极进展。

如果宇量昇这台光刻机的性能确实比得上Twinscan NXT：1950i的话，那么，Twinscan NXT：1950i诞生于2008年。

而Twinscan NXT：1950i正是当前美国对中国的光刻机技术封锁的最低起点，该机型目前AMSL已经停产，在产的最低型号是TWINSCAN NXT：1980Fi，这也是目前中芯国际28纳米产线需要的可以合规进口（经荷兰政府审核）的主力机型。

NXT:1950i（二手）及后续系列出口中国必须经过荷兰政府专项审核。而更先进TWINSCAN NXT:2000i及其后续型号目前已完全禁止出口中国。

但2023年对TWINSCAN NXT:2000i及其以后系列的出口禁令生效前，中国已进口了部分TWINSCAN NXT:2000i。所以，中芯国际能够通过N+2工艺（重复曝光）为代工7纳米制程芯片。

总结而言，国产光刻机目前的状况应该是65纳米以上制程稳定成熟，正努力攻克单次曝光28纳米制程。

如果按照ASML的发展进程粗暴估算，国产光刻机与ASML的差距大概在8年到17年之间。

三、光刻机难在哪里

荷兰人瑞尼.雷吉梅克写的《光刻巨人》描述了光刻机巨头ASML的成长史。光刻机的发展一路攻克了非常多的难关，其中关于光学镜头的制作占据了相当重要的位置。ASML最后解决了高精度的光学镜头的量产难题，才有了飞跃发展。

但光学当然不是唯一的问题。

我们是从光学可以再探讨一下技术差距。

虽然中国也有长春光机所、奥普光电、茂莱光学等光学部件供应商，但与卡尔蔡司的差距依然十分巨大。

巨大到什么程度呢？

我们可以先不提光刻机，先说说照相机。如果有玩儿摄影的朋友，可以回顾一下心目中最好的照相机镜头都来自哪些品牌？

实事求是地说，世界前十，没有中国。

从本质上来说，光刻机是全球智力的集合。ASML是系统的集成者，它只生产机器部件的15%，而其余85%都需要从全球最专业的合作伙伴处进口，其中也包括诸多中国供应商。

光刻机展现的是人类作为整体可以达到的顶级智慧的高度，越是顶级的科技成果，越需要多国协同。

四、结尾

实际上有没有国产光刻机对普通人倒没有太大影响。以都能用的手机为例，小米手机自研玄界01芯片由台积电代工，3纳米制程、晶体管数量190亿，远超麒麟芯片；OPPOFind X9系列、vivo X300系列搭载联发科天玑9500芯片，同样是最先进的3纳米制程；荣耀Magic8系列配置第五代骁龙8至尊版，同样是3nm工艺。

或者，使用iphone。

诚然，理论上一国科技竞争的相对地位的提升会带来超额收益。畅想很美好，但现实是客观的，能不能实现是一个问题，如何实现也是一个问题。“自力更生”的科技进步是一种积极的理想，但也很容易嬗变为一种tax。它需要巧妙的策略，需要精明的管理框架，需要随着现实科技能力的进步去探寻恰当的平衡。