“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?”去年,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。 光刻机简单说就是造芯片的“超级刻刀”,要在指甲盖大小的硅片上刻出几百万个细微电路,这些电路的宽度比头发丝的千分之一还要细。 咱们平时用的手机、电脑里的芯片,全靠它一点点刻出来。可就是这么个关键设备,没有任何一个国家能独立造出来,因为它的复杂程度超出了想象。 就拿荷兰ASML的极紫外光刻机来说,里面的零件数量早就超过了45万个,这些零件不是一家工厂甚至一个国家能搞定的,得全世界上万家工厂共同协作,有的做镜片,有的做光源,有的做精密导轨,少一个零件都组装不起来。 就说光刻机的“眼睛”——光学系统,全球能造的只有德国蔡司,这家企业手握2000多项EUV核心专利,垄断了20年。 这镜子得用40多层硅和钼交替叠加,每层厚度精准到2.7纳米的钼加4.1纳米的硅,反射镜表面平整度得控制在20皮米以内,生产周期长达12个月,容错率几乎为零,别说中国了,连美国想仿造都得先把光学工业的底子翻个底朝天。 再看光刻机的“心脏”——光源系统,目前高端的极紫外光源只有美国Cymer公司能造,原理是用二氧化碳激光每秒照射5万滴纯锡液滴,把它打成等离子体产生13.5纳米波长的光,还得在真空环境里传送,功率至少要250瓦,3纳米芯片更是得用到500瓦。 中国上海光机所2025年才刚研发出固体激光驱动的光源,能量转换效率才3.42%,离商用需要的5%还差一截,哈工大搞的DPP-EUV光源功率才接近12瓦,跟Cymer的产品比起来,简直是手电筒和探照灯的区别。 不过别看美国握着光源技术,却照样造不出完整的光刻机。ASML自己只生产15%的零件,其余全靠全球采购,美国能提供光源核心部件,却没有蔡司的反射镜,没有日本的精密轴承,更没有荷兰的系统整合能力。 2023年英特尔买ASML的高数值孔径光刻机,一台就花了29亿人民币,还得从荷兰空运到美国,组装调试又花了大半年,利用率却只有30%,连台积电都直言这玩意儿性价比太低,宁愿用传统EUV加多重曝光技术,也不敢贸然量产使用。 美国本土芯片产能只占全球12%,先进设备全靠进口,所谓的“技术封锁”更像是自欺欺人,自己都得靠别人供应设备,哪来的底气说别人造不出。 中国的处境就更现实了,上海微电子2025年才交付首批28纳米浸没式DUV光刻机,还得靠多重曝光技术勉强接近7纳米要求,而ASML的EUV早就能稳定生产3纳米芯片了。 高盛的报告说得实在,中国光刻机至少落后ASML二十年,国产化率虽然从2022年的2.5%升到了2025年的15%,但核心部件还是卡脖子:光源依赖日本Gigaphoton,光学镜片得从蔡司买,精密导轨离不开瑞士企业。 咱们自己研发的电子束光刻机精度能到0.6纳米,可只能用于小批量研发,根本满足不了量产需求;纳米压印技术虽然避开了光源难题,但配套的芯片制造生态压根没建起来,还是无法投入运转。 说到底,光刻机就是全球工业体系的“集大成者”,是上万家工厂、几十个国家的技术结晶。德国的光学、美国的光源、日本的精密机械、荷兰的系统整合,少了任何一环都玩不转。美国自己造不出,只能靠买ASML的设备撑场面;中国虽然在追,但核心技术的鸿沟不是短时间能填平的。 朱士尧教授说“没有一个国家能独立造出”,这话真没夸张,这玩意儿从来不是单个国家的“独苗”,而是全人类工业智慧的“合订本”,想凭一国之力啃下来,简直是拿筷子去夹水银——根本无从下手。
