ASML全球供應(yīng)商體系，來源：ASML官網(wǎng)、電子產(chǎn)品世界、華金證券研究所
其中核心光學(xué)模塊由蔡司（Zeiss）獨家提供，鏡片加工精度達到亞納米級，任何一次鍍膜厚度波動都可能導(dǎo)致系統(tǒng)退化，至于它的對準系統(tǒng)、雙工作臺、控制算法與曝光同步機制之間的微秒級閉環(huán)控制，更是靠上百項嵌入式專利實現(xiàn)。這意味著，即使完全拆解出DUV的所有零件，仍不可能重建那種“系統(tǒng)級協(xié)同”。正如華金證券《光刻機深度報告》中所言：高端光學(xué)元件的超精密制造與裝調(diào)技術(shù)，是當(dāng)前高端裝備制造業(yè)最大短板。
Zeiss SMT DUV光刻機投影物鏡產(chǎn)品矩陣，來源：SPIE，Bloomberg，東吳證券研究所
由此可見，ASML的DUV系統(tǒng)并非單純硬件堆疊，而是光學(xué)、控制、材料、算法、軟件的融合，就連曝光臺上的“振動補償”都需依賴納米級氣浮系統(tǒng)、雙重反饋與AI建模修正。所以所謂的對于DUV的逆向拆解，不是拆得開，而是拆不出“靈魂”。
如上述，作為業(yè)內(nèi)的廠商，理應(yīng)明知不可為，那為何還要去嘗試？這背后到底發(fā)生了什么？
眾所周知，自2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)開始，美國主導(dǎo)的出口管制逐步升級。2023年后，美日荷“三邊協(xié)議”將EUV全面禁售，而在今年，ASML更是明確停止對中國最先進DUV（NXT:2000i以上型號）的出口，甚至存量設(shè)備的維修、零部件更換和技術(shù)服務(wù)也受限。而事實卻是，中國依然是ASML的最大客戶（去年營收最高占比高達41%），這種高度依賴性始終是中國光刻機產(chǎn)業(yè)的軟肋。
2024年ASML中國大陸地區(qū)營收占比，來源：ASML投資者調(diào)研紀要，國金證券研究所
這里先不說國內(nèi)的中芯國際、華虹、長江存儲等晶圓廠逾百臺DUV機型，一旦斷供，生產(chǎn)線可能出現(xiàn)停滯，據(jù)TrendForce報告顯示，今年第三季度，中芯國際的7nm良率降至60%以下，部分原因竟是設(shè)備老化與維護滯后，也就是說ASML對于中國光刻機的維修、零部件更換和技術(shù)服務(wù)限制的負面影響也已開始顯現(xiàn)。
另據(jù)慧博智能投研《光刻機行業(yè)深度：核心技術(shù)、競爭格局、國產(chǎn)替代及相關(guān)公司深度梳理》報告顯示，中國光刻機產(chǎn)業(yè)鏈仍處于光機臺有進展、光源和光學(xué)核心滯后的階段。例如上海微電子雖然具備90nm級KrF光刻機生產(chǎn)能力，且正在攻關(guān)28nm級ArF機型，但光源仍依賴Cymer、Gigaphoton，物鏡加工精度則受制于蔡司，且與國際主流的7納米/5納米制程存在巨大代差。更令業(yè)內(nèi)擔(dān)憂的是，即便是現(xiàn)有的國產(chǎn)設(shè)備，也常因停機率高、良率不穩(wěn)而難以被大規(guī)模采用。
綜上我們不難看到，中國光刻機面臨的是體系性封死的窘境，并通過整機、零配件、服務(wù)，包括我們現(xiàn)在自主研發(fā)部分核心部件的依賴得以體現(xiàn)，加之“自主可控”國家最高戰(zhàn)略的背景下，光刻機作為“卡脖子”環(huán)節(jié)的核心，業(yè)內(nèi)承受的突破壓力可見一斑。而這種種壓力使得一些決策者和執(zhí)行者出現(xiàn)短期內(nèi)急于求成的心理也自在情理之中。
基于此，不管DUV光刻機逆向拆解的傳聞是否為真，其背后反映的中國光刻機產(chǎn)業(yè)外部極端限制與內(nèi)部高度渴望相互作用產(chǎn)生的無奈與冒險應(yīng)是我們正視的事實。而在此事實之上，無論是國內(nèi)的晶圓廠還是設(shè)備商，都希望通過任何手段取得突破。
如前述，曾經(jīng)屢試不爽的逆向工程顯然已經(jīng)不適用于當(dāng)下高精尖工業(yè)設(shè)備，尤其是光刻機產(chǎn)業(yè)，突破更無捷徑，唯有回歸基礎(chǔ)科學(xué)，構(gòu)建完整生態(tài)，方是正道。而這需要我們首先必須正視與國際頂尖水平的代差。
例如目前國內(nèi)領(lǐng)先的上海微電子已具備90納米量產(chǎn)能力，并正向28納米進軍，這是巨大的進步，但同時國際主流已在7納米和5納米節(jié)點進行競爭。針對于此，在技術(shù)路徑上，國產(chǎn)化進程應(yīng)腳踏實地，從成熟制程（90nm/65nm）的穩(wěn)定性和國產(chǎn)替代做起，穩(wěn)步推進，爭取在浸潤式DUV的某些關(guān)鍵模塊實現(xiàn)突破。
其次是必須集中資源攻克國際壟斷的核心環(huán)節(jié)，例如光刻機的光源和光學(xué)系統(tǒng)。
事實是，無論DUV還是EUV的光源，目前尚被Cymer、Gigphoton壟斷。為此，我們需要加大對激光物理、高功率光源、以及EUV光源中LLP光源（激光輔助等離子體）等基礎(chǔ)科學(xué)的投入，建立從原理到工程化的完整技術(shù)鏈。至于光學(xué)系統(tǒng)，則必須在超精密光學(xué)鏡頭的材料、研磨、拋光和鍍膜等工藝上實現(xiàn)突破。
最后則是必須回到基礎(chǔ)科學(xué)與生態(tài)協(xié)同創(chuàng)新。從物理層面看，光刻機的分辨率由光源波長（λ）、數(shù)值孔徑（NA）和工藝系數(shù)（k1）共同決定，而要實現(xiàn)EUV級別的分辨率，不僅要擁有13.5nm波長光源，還要在鏡片、控制、掩模、光刻膠等多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新才行。
這里我們以長期被日本廠商（如JSR、信越化學(xué)）壟斷的光刻膠為例，其配方、性能直接影響良率，這就需要我們不僅要實現(xiàn)ArF DUV光刻膠、甚至EUV光刻膠的國產(chǎn)化，還需與國產(chǎn)光刻機、刻蝕機進行全流程匹配與驗證。
以上述作為標準，中國目前的進展雖然緩慢，但已顯露出結(jié)構(gòu)化突破的路徑。
例如在核心的光源方面，科益虹源、中科院光電所成功研制248nm和193nm準分子激光器，打破了國外壟斷，為DUV國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)；至于光學(xué)系統(tǒng)，國望光學(xué)、國科精密正在研發(fā)NA=0.82~1.35級投影物鏡。
科益虹源產(chǎn)品矩陣，來源：儀器信息網(wǎng)，華福證券研究所整理
而在光刻膠與掩膜版方面，南大光電、路維光電、晶瑞電材等實現(xiàn)了ArF正性光刻膠的突破，開始進入晶圓制造驗證環(huán)節(jié)。
在我們看來，這些成果雖尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，卻標志著中國光刻機生態(tài)創(chuàng)新的雛形已現(xiàn)。
到這里，也許有業(yè)內(nèi)稱，目前國內(nèi)的光刻機不是時不時就曝出“突破”的好消息嗎？怎么還是雛形呢？這就引出了當(dāng)下我們在發(fā)展光刻機產(chǎn)業(yè)時必須警惕的“樣機思維”的蔓延。
說到“樣機思維”（Prototype Thinking），它是一個工程學(xué)和管理學(xué)概念，常用于描述技術(shù)研發(fā)或產(chǎn)品開發(fā)過程中的一種常見偏差，表現(xiàn)為過度聚焦于制造出“能動”的原型機（prototype，即初步功能樣機），而忽略后續(xù)的量產(chǎn)化、穩(wěn)定性、成本控制和生態(tài)集成。這種思維模式在創(chuàng)新驅(qū)動的領(lǐng)域（如半導(dǎo)體、機械工程、軟件開發(fā)）中尤為突出，往往導(dǎo)致“實驗室成功、市場失敗”的尷尬局面。
當(dāng)我們明白了“樣機思維”，那么所謂的隔三岔五曝出的“突破”，含金量幾何想必業(yè)內(nèi)都心中有數(shù)。還是之前所述，惟有國內(nèi)光刻機產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，齊頭并進，才能最大限度地避免“樣機思維”陷阱的自嗨式宣傳，做到物盡其用，真正提升中國芯片產(chǎn)業(yè)的制造水平。
綜上，我們認為，逆向拆解DUV光刻機的傳聞，不論真假，都在提醒我們，在信息透明、技術(shù)高度集成的今天，試圖通過逆向工程在最尖端領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，無異于緣木求魚。而惟有像ASML從一個“漏水棚子”起步那樣，經(jīng)歷長期的沉淀與協(xié)作，打造出真正擁有底層創(chuàng)新能力和完整生態(tài)鏈的光刻機產(chǎn)業(yè)體系，甚至從中建立我們自己的第二條技術(shù)路徑，例如納米壓?。∟IL）或電子束刻蝕等非光刻技術(shù)，才能最終實現(xiàn)真正的“自主可控”。
快報
根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)安全法》實名制要求，請綁定手機號后發(fā)表評論