国产套刻8nm光刻机引争议，我们追赶对象真的是ASML吗？

文 | 孙永杰

日前，工信部印发的《首台(套)巨大技术装备推广应用引导目次(2024年版)》（以下简称“目次”）中显示，中国已攻克氟化氩光刻机，此中该目次中，公开可见的与光刻机代际水平和性能等密切相关的光源193纳米，分辨率≤65nm，套刻≤8nm指标引发了业内的关注。

险些是与此同时，上海微电子披露了一项名为“极紫外辐射发生装置及光刻装备”的发明专利。两则消息凑在一起，某些媒体和所谓大V们据称撰文称，该装备可以用于生产8纳米及以下工艺的芯片制造，甚至EUV光刻机的推出也是指日可待。于是乎又一波中国通过自主创新，突破封锁的感情开始伸张。

究竟究竟怎样？

差距15-20年，ASML领先太多

针对我们开篇所说的感情伸张，也有不乏理性的媒体和业内人士，从客观真实的角度分析了我们这个所谓的氟化氩光刻机大概具备的真实代际水平和性能（注：我们之所以利用“大概”，是由于目次中披露的信息相当不完整，比方关键的NA数值孔径、产能等），这里我们不再赘述，有兴趣的读者可以自行搜刮（假如有幸还能找到的话，不过我们强烈保举微信公众号“梓豪谈芯”中相关的原创文章）。

我们这里只是简单说下人家得出的结论。此次国产套刻指标≤8nm的氟化氩光刻机，实际制程约为55nm，技术水平仅相当于ASML于2015年二季度出货的TWINSCAN XT 1460K，甚至部门关键指标不如ASML 2006年推出的干式DUV光刻机XT 1450，所以总体差距在15—20年。

对标有失偏颇，曝出尼康NSR-S636E狠角色

曾多少时，我们在光刻机范畴，始终将ASML作为紧张的追赶对象，包罗此次目次中引发争议的套刻指标≤8nm的氟化氩光刻机，业内也都是将其与ASML雷同的机型作为对比（目标是为了推断出咱们这款光刻机的实际水平），比方我们之前提及的ASML于2015年二季度出货的TWINSCAN XT 1460K，也有的将其与ASML的TWINSCAN NXT 1980Fi对比，比方着名的《南华早报》。

从客观的角度看，我们以为《南华早报》的这个对比有失偏颇，究竟TWINSCAN NXT 1980Fi采用的是浸没式，而业内可以确认的是，我们的套刻≤8nm氟化氩光刻机采用的依然是干式。

不要小看这笔墨上的差异，实在相较于传统的干法光刻，浸润式光刻利用液体浸润光刻胶层，可以大概在光刻过程中更好地处理外貌不平整和凹凸不平的布局。这种工艺可以大概进步分辨率和制程的同等性。

由此看，TWINSCAN NXT 1980Fi与我们的套刻≤8nm氟化氩光刻机在制造方法上（根据光源分类）存在着质的差异，放在一起比较有失公允，究竟从光刻机制造的演进路径，浸润式光刻全面领先于干式光刻天经地义。

不过话又说返来，实际靠近TWINSCAN XT 1460K的水平（采用的是干式），但《南华早报》将套刻≤8nm氟化氩光刻机与TWINSCAN NXT 1980Fi放在一起，大概是想让人们误以为是同一水平，只是个别指标的差异吧。

为了便于明白，此处我们简单先容下光刻机以光源划分的光刻机制造的演进路径。

根据所用光源分类，光刻机履历了5代产物发展。

• 第一代为g线型，属于可见光源，最初为打仗靠近式光刻机，利用光源为436nm的g-line，对应800-250nm工艺；
• 第二代为i线型，属于紫外光源（UV），最初为打仗靠近式光刻机，利用光源为365nm的i-line，对应800-250nm工艺；
• 第三代为KrF型，属于深紫外光源（DUV），初代为扫描投影式光刻机，采用248n的KrF光源，对应180-130nm工艺；
• 第四代为ArF型，属于深紫外光源（DUV），采用193nm的ArF光源，分为步进扫描投影式光刻机（干式）和浸没式步进扫描投影式光刻机（湿式），分别对应130-65nm和45-7nm工艺（38nm以下开始利用多重曝光工艺）；
• 第五代为EUV型（极紫外），为步进扫描投影式光刻机，采用13.5nm的EUV光源，对应7-3nm工艺。

须要阐明的是，为了进一步提升分辨率，未来的光刻技术将采用高数值孔径（High-NA）EUV光刻机。这种技术通过进步光学体系的数值孔径来实现更高的分辨率，从而满意更小技术节点的需求。而在本年1月，ASML首台High-NA EUV光刻机的紧张组件抵达英特尔，随后在3月初，英特尔分享了一段视频，展示了在英特尔位于美国俄勒冈州的D1X工厂内，ASML工程团队安装调试的部门画面。

回到咱们的套刻≤8nm氟化氩光刻机，还是《南华早报》的那张对比图，我们不测发现了尼康浸润式ArF光刻机NSR-S636E的身影。而实话实说，要不是《南华早报》的那张对比图，我们真的是不会想到尼康的，只管在当下的光刻机市场，ASML、尼康和佳能是高市场的三甲（似乎都没有第四）险些把持了该市场的100%。究竟是，在现在的浸没式光刻机市场，现在环球仅有ASML和尼康两家公司可以生产。而NSR-S636E是客岁年底尼康发布的。

于无声处听惊雷，日本浸润式DUV光刻机赶超ASML

提及尼康的NSR-S636E，从发布的关键技术指标看，这款曝光机由于采用加强型iAS计划，可用于高精度丈量、圆翘曲和畸变校正，重叠精度(MMO)更高，不凌驾2.1纳米，分辨率小于38纳米，镜头孔径1.35，对比当前型号，它的整体生产服从可进步10-15％，创下尼康光刻装备的新高，产能（wph）高达280片/小时以上（全部尼康半导体光刻体系中生产率最高），停机时间更短，代价比竞品自制20-30％左右。

那么标题来了，尼康的NSR-S636E处在什么水平呢？

从《南华早报》图中其与TWINSCAN NXT 1980Fi的技术指标对比，可以说二者伯仲难分。这里我们须要补充阐明的是，ASML的1980Fi是其1980i系列中的一个最新型号，该系列还包罗1980Di等多个型号。

值得一提的是，1980Fi和焦点技术指标与更先辈的2000i型号同等，但1980Fi的产能（wph）高达330片/小时以上，甚至凌驾2000i的水平。那么以此来衡量的话，除了EUV，在浸润式DUV光刻机市场，尼康NSR-S636E已经靠近，甚至是该市场最好的光刻机（逾越ASML）。

对此，有业内称，NSR-S636E可以直接光刻加工量产型5nm制程芯片，这个说法只管有些夸张，但足见其在浸润式DUV光刻机市场的潜伏力气。

更为可贵的是，NSR-S636E是我们的企业和媒体经常挂在嘴边上的完天下产。比方其光源利用的是日本gigaphoton公司（注：它是日本最大工程呆板企业小松旗下的半导体企业，在光刻装备的DUV光源范畴，Gigaphoton与ASML旗下的Cymer中分市场，即在光源这个光电子范畴最上游的环节中，Gigaphoton和Cymer是仅存的两家有能力开发次世代极紫外光刻机用LPP型激光等离子体光源的制造商）的准分子ArF光源、日本JTEM机构的超高外貌精度反射式mirror、尼康本身的单工件台等。这点与ASML光刻机紧张依靠环球化的入口零件形成了光显对比。

当然，我们这里并非说NSR-S636E就是全部零部件100%国产，至少在我们前述的焦点技术和部件都是国产，比方在紧张的光源方面，ASML不停利用的是德国的蔡司，而NSR-S636E利用的则是日本gigaphoton公司的。

实在通过NSR-S636E，我们看到的不仅是尼康，而是在光刻机整个产业链上，日本所具备的不容小觑的真正的自主创新能力。

而除了技术外，最让我们欣赏的另有尼康的低调。据日经消息此前报道，这是尼康时隔二十多年再次投放光刻机新品，且已经达到，甚至逾越ASML在浸润式DUV光刻机市场的水平，但我们却鲜见日本国内有像克日我们的套刻≤8nm氟化氩光刻机被列入目次时，某些媒体及所谓大V们的高涨感情和近乎技术盲般、无脑式的吹捧。

俗话说得好：低调做人，高调做事。对于一个企业和产业尤其云云，特别是在非市场因素对于我们极为倒霉，且越来越苛刻的当下，惟有低调才可以让我们赢得自主创新和国产化的时间。

写在最后：

综上，我们以为，此次国产套刻8nm光刻机引争议背后，除了再次暴暴露我们的差距外，也应让我们重新审视在光刻机范畴的对手和学习的对象到底是谁？大概我们已往太过于关注ASML，而忽略了日本，尤其是它们在光刻机范畴那种低调、务实、深耕国产化的创新和不懈的企业精神。

从这个意义上看，日本才是我们最实际的对手，究竟我们光刻机的水平还处在低端的干式阶段，下一步则是浸润式，而日本尼康则践行了国产化在浸润式逾越ASML的大概，此中个把的技术、履历等无疑更值得我们借鉴。