上海微电子28nm光刻机 短时间内解决国产芯片的制造难题

上海微电子28nm光刻机，2021年，上海微电子交付28nm光刻机，我国主流的半导体芯片可以实现“自主可控”，利用双工作台进行多次曝光的原理，有生产7nm制程的潜力，将在短时间内解决国产芯片的制造难题。

2021年，上海微电子交付28nm光刻机是否靠谱呢？毕竟上海微当前最先进的光刻机是90nm，2007年实现了交付，时隔13年，才实现了28nm工艺，是什么原因造成的呢？

首先要说清楚的是，上海微电子也仅仅是系统集成商，关键零部件来自于外来，而不是自己生产。荷兰ASML最先进的EUV光刻机，90%的关键零部件来自于外来，美国的计量设备和光源、德国的镜头和精密仪器、瑞典的轴承等等，最麻烦的是这些精密仪器和配件对我国是禁运的。也就是说，上海微电子要造出28nm光刻机，只能等待国内供应链的成熟。

目前，中微半导体推出了5nm制程蚀刻机，ArF光刻胶实现了国产化，北京科益虹源光电突破了关键的光源系统，国望光学突破了镜头工艺，华卓精科突破了浸入式双工作台等等，上海微电子负责控制系统和总装。

目前，荷兰ASML最先进的EUV光刻机，可以生产5nm制程工艺的芯片，下半年发布的麒麟1020处理器、苹果A14、骁龙875处理器将会采用5nm制程工艺，进一步提升了手机处理器的性能，并且降低了功耗。上海微电子的28nm光刻机，至少还有10多年的差距，而这么大的差距，短时间也是无法弥补的。

原因1：西方国家有一个《瓦森纳协定》，最先进、最尖端的技术对我国是禁运的，最先进的光刻机集成了全球最先进的技术，由于受到了技术封锁，我国无法进口这些设备和技术。

原因2：像高端的EUV光刻机，我们是很难模仿的，荷兰ASML将数百家公司的技术整合在一起，有80000多个零件，非常复杂。不仅如此，来自德国蔡司的镜头是专门为ASML生产的，世界上没有一个国家的公司可以模仿，而且EUV光刻机装有传感器，一旦检测到异常发生，就会响起警报。

总之，上海微电子虽然突破了28nm制程工艺，然而距离荷兰ASML的EUV光刻机还有很大的差距。虽然，我国有强大的制造业，模仿能力也超强，然而在技术经验积累、人才储备、配套零部件方面还远远不足。

全球半导体前道光刻机长期由ASML、佳能、尼康三家公司所垄断，三家公司占据了99%的市场份额。ASML市场份额常年高达60%以上，呈现霸主垄断地位，ASML已经完全地垄断了超高端光刻机领域，而佳能则完全退出高端市场，凭借价格优势盘踞在中低端市场。

上海微电子（SMEE）成立于2002年，其主产品SSX600系列步进扫描投影光刻机满足90nm、110nm、280nm芯片前道光刻工艺的要求，可以用于8英尺、12英尺大规模工业生产。毫无疑问上海微电子早已经能够生产光刻机，相比较于1984年4月成立的ASML，上海微电子疑问是芯片制造光刻机领域的后起之秀，经过20余年的发展逐渐缩小了和光刻巨头之间的差距，上海微电子在全球后道封测光刻机领域高达40%的占有率。

光刻原理其实特别简单，就跟我们在沙滩上晒太阳一样，光线能直接照射到的地方皮肤就会呈现黝黑的颜色，而被遮挡的地方皮肤就会呈现白皙的颜色。早期的光刻机其实和照相机显影技术并无二致，所以也就能理解为什么做照相机的佳能和尼康为什么会闯入光刻机领域。

基于光刻机的原理很简单，早期的芯片工艺制程水平也并不高，所以我国大致是在1965年前后拥有光刻机。1445所在1977年就研制成功了一台接触式光刻机GK-3。接触式光刻就是直接将掩膜直接贴到硅片上用灯光照射，这种工艺最难的地方在于要在底片上刻出1微米分辨率的线条，而光照并不是太大的难题。这么说想必大家要翘尾巴了，要知道西方在1978年就已经推出了成熟的分布投影光刻机了。拜读过《朱煜：精密事业》就知道我们的半导体工业为什么会落后别人一大截，国情使然，这里就不再大篇幅陈述。

如今的半导体产业已经成为了一个全球性的巨大产业链条，我们已经完全有能力生产7nm甚至更低nm的芯片，关键在于我们的材料和设备受制于人，高端光刻设备对于光学技术和供应链要求极高，拥有极高的技术壁垒，是全球产业链整合出来的产品，比如ASML光刻机的光源来自美国、镜头来自德国、阀件来自法国，这些不是有钱就能买得到的，因为欧美国家对我们实施了技术封锁。

ASML的EUV光刻机拥有10万个主要部件，镜子都需要数月才能打磨到理想的平滑度，运输是需要41辆超大型卡车，所以ASML每年仅能生产百来台，所以也就能理解尼康和佳能逐渐势弱。

光刻机不开张则已，一开张就能吃好几年。ASML在研发费用方面长期处于行业领先地位，研发费用占到了总销售额的20%左右。ASML也拥有大量的现金，所以研发并不会受到经济周期的影响。

这些都得益于ASML独特的公司股权架构，只有注资ASML公司成为股东之一才能够获得优先供货权，毫无疑问英特尔、三星、台积电都是ASML的股东，如今的ASML已经成为不折不扣的美系资金企业。

鲲鹏有鲲鹏的活法，蚍蜉有蚍蜉的活法。当国外巨头都在耻笑上海微电子有近二十年的代差，几十上百年都很难追上，谁又规定了蚍蜉不能一路打怪升级呢？当一种技术封锁上升到国家层面时，举国之力发展半导体产业自有生态离成功并非难事，日本、韩国的半导体产业就是这样发展起来的。

以上个人浅见，欢迎批评指正。

已知，上海微电子是负责整机集成、生产的，不过呢，在关键部件的供应渠道上却跟荷兰的ASML、日本的尼康以及佳能大不一样，这与衡量我们国内光刻机在世界上“是什么水平”有关！

作为国内最强光刻机生产厂的上海微电子与其“国内配套厂”合力生产出的90纳米光刻机代表了我们国内目前在世界上的水平。上海微电子在2016年已经生产出可量产的低端光刻机，占有了国内80%的市场份额，这便是我们国内现有的实际水平，远远低于荷兰与其“配套国”已经达到的5纳米水平，其EUV光刻机自2017年生产出以来已经出售100台；距离日本的水平也挺远，据报道，曾经的全球第一、现在的日本第一光刻机制造商尼康与其“国内外配套厂”已经生产出38纳米以下DUV光刻机，可制造工艺制程不超过7纳米的芯片，另有报道说在2014年就已经生产出28纳米光刻机，尼康不止用到了美国和德国的技术。

据报道上海微电子与其“国内配套厂”即将生产出国内第一台28纳米沉浸式光刻机。已经通过了技术检测和认证，将在今年到明年之间生产出可量产的中端光刻机整机，相信是真的！距合力生产出90纳米国产光刻机的2016年已达到6个或将达到7个年头嘛，而一旦生产出，就一定能满足国内芯片生产的绝大部分需求，且不说也可生产出一定数量的7纳米芯片良品。自然，这样的水平还是低于荷兰的ASML与其国外配套厂，使得我们国内的水平仍然远低于荷兰与其配套国；而又有报道说尼康在2020年出货了11台能制作14纳米芯片的光刻机，如果属实（我倒是并不相信），就表明我们国内的水平在今后不止一两年的时间里还是低于日本，尽管已经接近。

多年以来人们是在拿我们国家一国跟荷兰+多国、日本+多国“比水平”！“一国造”跟“多国造的光刻机固然是可比水平的，分得出高中低，并且，我们国家的一国造确实还比不过多国造，无论整机还是关键部件，中国都只是已经达到低端水平、即将达到中端水平，比不过站上高端的荷兰与其配套国，也比不上日本与其配套国所达到的中端水平；我们国家要达到整机和关键部件分别比得上，都更费时日，只因为越发只能主要依靠一国之力。然而，毕竟在集成生产整机上，世界上只有 2 个国家才可比我们国家；毕竟在关键部件研发和生产以及供应上，世界上没有几个国家才可比我们国家，重要的是，那 2 个国家跟我们国家在关键部件研发和生产以及供应上具有不可比性，那几个国家跟我们国家在整机集成生产上具有不可比性，而照此发展下去，当上海微电子集成生产出EUV光刻机、国内配套厂研发生产出并供应上高端关键部件，世界上会有哪个国家可比我们国家？不必怀疑，我们国内迟早必定达到这个水平！