“光刻机没有一个国家可以做得到,美国都造不出,中国根本做不到!”“中国永远都造不出光刻机?”前年,中国物理学教授朱士尧在一次采访中直言:“美国都造不出,中国永远也造不出来!”甚至认为世界上没有一个国家能造出光刻机。 2024年秋季,朱士尧教授那番采访视频流传开来。他用平静语气指出,光刻机不是一国之力能独立完成的系统工程,美国掌握部分核心,却仍需依赖全球供应链。中国面临的难度更大,单靠一己之力短期内难以实现。他的判断基于多年工程观察,引发热议,有人视作警醒,有人觉得过于绝对。 回想那段时期,中美科技摩擦正处于高点。美国持续扩大对ASML高端设备的出口限制,EUV光刻机彻底断供中国。国内芯片产业链面临严峻考验,成熟制程依赖进口的现状让光刻机自主成为全民关注焦点。网络上观点两极,有人坚信集中力量就能突破,有人强调技术壁垒短期难逾越。朱士尧的话像一面镜子,映照出工程现实的残酷一面。 光刻机涉及光学、激光、精密机械等多学科交叉。一台EUV设备重150吨,零件超45万套,拆解最小单元逾百万件。运输需250个集装箱,组装调试要250名工程师耗时180天,每步校准达原子级精度。ASML首席执行官曾表示,即使给出全套图纸,其他国家也造不出合格产品,因为核心工艺和供应链协同经验无法文档化传递。 光学系统由德国蔡司垄断,投影物镜用13块非球面反射镜,每块面形误差控制在0.3纳米以内,相当于地球表面起伏压到1毫米。工程师需十年以上离子束抛光经验才能操作。中国国望光学EUV物镜波像差优于0.75纳米,与蔡司仍有差距。 光源系统靠美国Cymer,高功率二氧化碳激光每秒轰击5万次锡滴,产生13.5纳米极紫外光,输出功率需稳定超250瓦。哈尔滨工业大学类似光源功率达100瓦,功率不足影响分辨率和产能。 双工件台决定生产效率,ASML动态稳定性能0.5纳米级。国内华卓精科实现量产,但动态稳定性与顶尖水平有差。ASML整合近800家全球供应商,专利上万项,绕开需长期创新,每项突破耗费数年。 人才缺口大,光刻机需光学、机械、电子复合型专家,培养周期十几年。ASML从1999年投EUV到2019年商用,用20年,还获Intel、三星资金支持。中国从2019年加速EUV研发,时间短,与数十年积累差距明显。 “十四五”规划投入3440亿元,300多家企业参与供应链。但EUV仍处原型试产,效率低于ASML。实现系统兼容和稳定量产需漫长经验,在封锁下过程更曲折。朱士尧强调,无国单独掌握全链条,单干脱离实际。 争议持续发酵。2025年,上海微电子28纳米浸没式DUV光刻机进入中芯国际等客户验证,良率逐步提升,核心部件国产化率超85%。国望光学EUV物镜推进,哈尔滨工业大学光源接近量产门槛。华卓精科双工件台量产,动态稳定性验证中。 2025年底至2026年初,深圳实验室EUV原型机采用激光诱导放电等离子体技术,已产生极紫外光,进入试生产倒计时,计划2026年开始大规模生产。上海微电子28纳米设备交付实测,数据改善。光学、机械、材料环节同步推进,专利积累加快。 ASML首席执行官承认,中国成熟制程成果明显,EUV进展超出部分预期。朱士尧表态更像清醒提醒,光刻机需多学科长期积累,全球无单一国家全包。中国从消化现有技术起步,向高端突破,每步验证和集成都在缩短距离。芯片制造未来靠实验室和产线一代代工程师双手,一点点成形。
