8月7日，华为消费者业务CEO余承东在中国信息化百人会2020年峰会上说了这样一段话——

“在半导体制造方面，华为没有参与重资产投入型的领域、重资金密集型的产业，我们只是做了芯片的设计，没搞芯片的制造。”

没搞芯片制造？

联系到近期美国对中国一系列的打压行为，余承东的话就像一根刺。

一众营销号也纷纷开始带节奏：

 

而“锁喉”华为的，正是半导体产业非常重要的一环：光刻机。

光刻机的那些门道

“光刻机”在百度百科上的解释十分官方：

光刻机（Mask Aligner) 又名：掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

但抛开这些绕口的定义，光刻机的实质就是一台“幻灯机”。幻灯机可以把我们想要的影子投影到幕布上，而光刻机可以用光线，把芯片雕刻成我们想要的样子。

 

光刻机的发展史就是一部追求“更小激光波长”的奋斗史。更小的激光波长，意味着能把更小的芯片设计成更复杂的样子，而雕刻出来的芯片，功能也更强大。

在光刻机发展之初，人们普遍运用的都是紫外光源（UV），当时，“光刻”也并不是高科技，很多半导体公司通常都会自己设计、组装光刻设备。

20世纪90年代，人们开始在光刻机上采用深紫外光源（DUV），激光波长也控制在了193nm。我们现在很多芯片都仍是用这种193nm波长的光刻机生产出来的。

当然，人们并没有放弃对光刻机更极致的追求。1997年，美国英特尔公司以公司形式发起了极紫外光源（EUV）联盟。最后只有荷兰ASML公司成功了，他们用二氧化碳激光照射在锡等靶材上，激发出了13.5nm的光子，作为光刻机光源。

从那以后，光刻机就正式迈入了EUV时代。

一个难点，衍生出光刻机世界拉锯战

我国半导体行业最早起源于70年代，且当时的整体水平并没有落后世界太多。

1977年，我国最早的光刻机GK-3型半自动光刻机就诞生了。同一年，中国科学院半导体所开始研制JK-1型半自动接近式光刻机，并在1981年成功研制出两台样机。1985年，我们还研制出了中国第一台分步投影式光刻机。

可以说，在整个六七十年代，中国大陆的半导体工业水平是仅次于美国，领先于日、韩的。

GK-3光刻机

可到了90年代，世界半导体行业格局发生了翻天覆地的变化。

导致这一变化的根源，就是光刻机的核心难点：光线波长。

想做出更精密的芯片，光刻机的用来制造芯片的每一道光线都要更“精益求精”。“用更短的波长”，是每家光刻机公司的毕生追求。

当时，美国、日本、韩国的几家公司你追我赶，在90年代前半期把光刻机波长做到了365nm i-line，后来又做到了248nm。当这个数字被控制在193nm时，整个行业陷入了瓶颈，这个瓶颈期，至少长达20年。

也就是在这个时间段，我国的光刻机技术，因为“造不如买”、“科研-教育-产业”脱节，被世界远远抛下。

在这段“瓶颈期”里，科学家和产业界提出了各种超越193nm的方案，最后只有台积电（全称：台湾积体电路制造股份有限公司）和ASML合力，在光刻机的晶圆光刻胶上加了1mm厚的水，开创了一种浸入式光刻方法，把光刻机的波长做到了今天的7nm（华为的麒麟980就是用这种光刻机生产出来的）。

 

与此同时，ASML还因为积极加入极紫外光源（EUV）联盟，用自己一贯的良好表现为公司争取到了最好的研究资源，最终研制出目前世界范围内最精尖的EUV光刻机，把光波长度做到了7nm。做到这一步，ASML可以说是光刻机行业的绝对“头牌”了。

因此，尽管ASML生产的EUV光刻机开出天价（每台1.2亿美元）、体积庞大（一台EUV光刻机重180吨，超10万个零件，需要40个集装箱运输，安装调试需要一年时间）、出货缓慢（每年产量19台，排队交货，需要等好几年），但丝毫不妨碍ASML每年都接到雪片一样的订单。

而目前，国内最成熟的光刻机加工制程仍是90nm，由上海微电子装备公司出品。明年他们计划交付首台国产28nm的immersion光刻机。

刺眼的差距。

买卖要看脸色，我们的出路在哪里？

2017年，中芯国际成功预定了ASML公司1台制程为7nm的EUV光刻机。但至今，这台光刻机都没有顺利交付。

ASML生产的光刻机

部分国外媒体把这件事的原因归结为ASML主要元器件供应商Prodrive在2018年突发大火，所有订单只能延期。

但究其根源，我们都心知肚明：是一份包括“巴统”17国在内的28个国家共同拟定的《瓦森纳协定》。

根据这份协定，即便中国企业想购买二手的光刻机设备，也必须等到国外的公司使用5年后才能拿到手。相当于我国的企业在2020年只能买到ASML2015版的光刻机。而5年，对于半导体产业来说，已经能够进行数次更新迭代。

对于像ASML这样的企业来说，一边是可以源源不断为自己提供各种研发资源的大国，一边是只有一台订单的中芯国际，孰轻孰重不言而喻。光刻机，留给我们的就只有“自研”这一条路。

 

2020年1月22日，ASML行政总裁Peter Wennink表示，未来会继续向中国企业销售高端光刻机产品，因为他们的高端EUV光刻机设备，中国企业永远都无法复制。

相似的话，在上海微电子成立时也出现在欧洲专家的口中：“即使有全套图纸，中国也造不出光刻机。”但显然，上海微电子做到了，并且一直在进步。

上海微电子（SMEE）生产的光刻机

为了光刻机，国内各界一直拼尽全力。2018年，清华大学朱煜团队研发出双工作台光刻机，使我国成为全球第二个具备开发双工作台光刻机的国家。2019年，武汉光电国家技术研究中心甘棕松团队成功刻出9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新，打破了三维纳米制造的国外技术垄断。

最近，中芯国际的高管开始喊话“即便无法进口EUV光刻机，也有底气量产7nm芯片”了。他们已经成功通过浸润式技术达到7nm芯片的工艺精度，预计在2021年就可以实现小规模量产。

至于华为，从2016年就开始申请光刻机相关技术专利，据相关数据显示，目前已经在相关领域投资了80亿美元。

中国真的会如ASML所认为的那样，永远也不可能生产出7nm的光刻机吗？

或许这个“永远”，也没那么远。