失效分析：我國光刻機發展怎麼樣了？_風聞

作為一個20年半導體老兵，我直接來説目前國產光刻機，上海微smee的情況，依照smee之前發佈的訊息，2022年底將完成193nmArF準分子激光浸潤式光刻機的樣機，如今項目如何了？

再説明國產光科機的真實情況之前，作者先來談談這12月初也就是這兩天美國與荷蘭正在針對asml售中光刻機談判的影響。

這場談判將決定未來中國芯片的生死，荷蘭到底是拯救中國芯片的白馬騎士還是索命死神？

荷蘭與米國這場光刻機的談判，將是國內芯片行業生與死的分水嶺。可能大家都沒意識到這次談判的嚴重性，但今天我與在業內的前同事聊了這件事，驚覺非同小可！

作者於01年從台積電fab3離職到大陸，06年成立Arcotech ，經歷祖國半導體的建設大潮，也參與了02專項某項目，2020年從國內上市企業管理層離開後，目前有空寫寫文章，希望讓更多的人瞭解國內半導體行業真實現狀。

據彭博社報道，荷蘭外貿與發展合作部長施賴納馬赫爾11月22日告訴議員，在與美國和其他盟國的貿易規則談判中，荷蘭政府將就阿斯麥向中出售芯片設備的問題上，做出自己的決定。

施賴內馬赫説：“重要的是，我們要捍衞自己的利益、我們的郭嘉安全，但也要捍衞我們的經濟利益。如果我們把它放在歐盟籃子裏去與米國談判，最後結果就是我們得把極深紫外線光刻機交給米國，我們的境況會更糟。”

為什麼荷蘭官員誓死也要維護自己的利益，一切都是因為asml，我們來看看下面一張圖就知道怎一回事了。

asml2025年市場預估

從圖中我們可以看出，asml2025年市場預估從圖中我們可以看出，asml2025年的市場目標，低標是70台浸沒式duv，190台乾式duv。而高標是87台浸沒式duv，290台乾式duv。其中兩款euv的銷量沒啥變。

為啥euv的銷量高低標沒變呢，因為這都是滿產滿銷，asmlㄧ做出來馬上被台積電三星英特爾等三大搶走，一台也不會剩。但duv尤其是乾式的高低標準則相差一百台之譜，這主要原因就是中國市場。

193nm ArF dry對應的芯片工藝是110～65nm。

193nm ArF+immersion對應的芯片工藝則是45～7nm。

以美bis新規定來看，涉及finfet也就是16nm以下工藝的全部禁止對中銷售，工藝能達到7nm的浸沒式duv肯定是不能賣給中，所以asml自己的預估浸沒式duv的高低標的銷量區別不大，這也肯定不是美荷談判重點。

這次美荷談判的重點就是193nm ArF dry 光刻機，如果這類型設備也不能賣，對asml來説那差距將達到一百台，40億美金左右的銷售額。

能賣給中，2025年該設備能賣290台，如果被限制那就是低標只能賣給非中客户190台，這就是這一次美荷談判的重點。我們要知道這類型光刻機對應的工藝是65～110nm。

美國想遊説盟友，禁止中國110nm以下的所有工藝，而荷蘭則希望從45nm開始限制即可，而這對國內芯片產業的影響也是至關重要的，28～110幾乎是國內芯片製造需求最大的一個工藝範圍。如果荷蘭同意斷供乾式duv那對國內芯片行業來説將是毀滅性的打擊。

當然荷蘭如果被米國拿下，日本的nikon勢必也是比照辦理，而這隻能靜待結果了。

作者覺得荷蘭官員之前的放話很有可能只是壯聲勢，荷蘭最後同意美國方案的機率，作者認為大大超過一半以上。如果米國的提案通過這將是對國內半導體的趕盡殺絕，對於這場大屠殺米國必然會使出吃奶的力氣。但荷蘭的到嘴肉，肯定也得緊咬不放。

目前美台日韓籌組的chip4方聯盟，在這次曼谷apec，由張忠謀穿針引線與米 戴琪、哈里斯的閉門會議，還有張忠謀與日本岸田文雄、韓國首相各別的閉門會議中有可能已經談好，如果chip4的台積電英特爾三星同意吃下中方市場那一百台乾式duv，大家認為荷蘭會不會同意斷供中方？

我認為必須嚴密監控美荷這場會議，這將是chip4方聯盟全面圍堵中方芯片的前哨戰，至關重要。

如果荷蘭與日本最終同意斷供193nm ArF乾式duv光刻機那我們該怎麼辦，國產光刻機現在到底如何了？

10月7號，米國BIS的制裁新規下來以後，行業至今雞飛狗跳，全面亂套，不過這也是一面照妖鏡，退潮時就能知道誰在裸泳。這幾年資本市場大炒特炒的國內半導體設備商們，檢驗你們真章的時刻到了。

國產光刻機能否拯救中國半導體行業？

對於國產光刻機，作者看了許多回答盡是故弄玄虛，什麼利益相關，上下游相關的，也有科研系統的，各種雲裏霧裏，我先説一下，我們的光刻機不需要任何保密，請問一下落後技術數代的技術要保什麼密？如果米國知道我們193nmArF光刻機搞出來了，他們會出什麼幺蛾子嗎？

我很正式的告訴各位，米國知道了也不會有任何反應，他們還是一如既往的封殺，我們做出來貨做不出來，對米國來説不影響他們的步調，而且咱們真做出來了，需要去fab試生產，需要在fab跟所有米國設備一起生產芯片，這一切都逃不過米國。

光刻機不是核彈，只是有或者無的區別。光刻機做出來得先從試驗機經過一代一代的改良變成量產機，這些步驟不可能秘密進行，因為都是需要與產線相結合的試生產，才能調適與改進，沒有可能忽然宣佈我們有一台量產沒毛病的光刻機，這是不可能的事，最多就是宣佈我們的試驗機已經做出來或者通過驗收。但大家得明白宣佈樣機成功與量產還有好幾年的路要走。不是宣佈了就有設備能用在產線上。

所以只要在行業內，這些訊息都是對米國單向透明的，在網上談保密簡直就是天大的玩笑，咱們也得明白，我們國產光刻機裏面的零配件大部分都得進口。重申一下，絕大部份零配件都是進口，這些零配件同樣以美日為主。

國產光刻機，落後數代的技術沒有保密的需要，米國想要知道會比咱們網上討論的更精細一百倍，所以更沒有保密的必要。

在10/7新規之後的此時此刻，smic、ymtc、北方華創，中微正開放自己的工廠以及數據，讓美bis檢查有沒有違規，smee也一樣，用以自證清白，希望能從 uvl 、實體清單中剔除自己或者避免自己變成實體清單，基本上都是查個底朝天，而網民們竟然在網路上談保密？在這種説法在業內眼中，簡直不可思議，難道我們的輿論對這些行業常識，或者針對美商務的基本認知是零嗎？

我希望此回答能端正視聽，那些玄乎的雲裏霧裏到，添油加醋的，盲目樂觀的，從其他上下游相關自己臆測的，能儘量減少，我們需要正確的專業與正常的輿論。

幾年前smee那台號稱90nm的ssx600通過02專項驗收合格，然後這一大幫人歡欣鼓舞媒體大書特書，緊接着這羣人立馬訂定下一個更先進的目標，甚至一次跨越兩代，直接攻關193nmArF準分子激光浸潤式光刻機，02專項風風火火大躍進攻關，形勢一片大好。

然而事實是那台ssx600，也就是248nmKrF光刻機（工藝是在0.13um以上）風風火火的把所有utility接上，除了認證那會開機跑了起來，至始至終躺在那，怎認證通過到咱們就不説了，你沒跑產線，沒有上下道的工藝配合，最後芯片合格率、良率到底行不行，全部都沒有，這樣就驗收了？敢情你們是能開機就可以驗收是嗎？

當初在國科驗收的NA0.75級鏡頭，某科院自己訂一些指標，造本宣科走個流程就驗收了，長光所上光所的院士們，難道你們擅長的就是立項與驗收？你們會關心這玩意能在量產線上使用不？你知道這玩意能達到量產化指標嗎？還是你們沒有這能力？你們只會搞實驗裝置？又或者你們想説時間不夠，先達成初步指標後面在慢慢優化？然而你們有去優化嗎？

這通過驗收的所謂光刻機根本無法在量產線上跑，也從來沒有跑過！而你們現在正大躍進式的想功克下兩代193nm ArFi 也就是媒體所謂的28nm光刻機，這不是天大的笑話嗎？130nm都沒正兒八經的跑過產線，130nm你都做不明白，竟然妄想去搞28nm？其實193nm ArFi搞出來是能做到7nm的。

全球任何一家的前端半導體設備都是經過無數頂尖工程師，長時間不斷的累積經驗，不斷的改善問題，不斷的優化才達到今天的地步，你們這樣就驗收，完全不需要積累生產經驗，然後攻關下一個技術？你們以為這跟你們以前搞的實驗裝備是一回事是嗎？

即便世界最牛的asml數千台設備在全世界各fab跑了好幾年，他們至今還是有大量工程師在不斷優化這些前幾代的光刻機，這些設備通過與無數客户工程師，出現問題解決問題，每年軟件的代碼都不斷的大量增加。

再説一遍，設備真正在生產線跑，是全世界無數頂尖工程師，數十年不斷優化來的，而我們一台設備驗收了，就再也沒人管。

至於193nmArF準分子激光浸潤式光刻機，也就是smee宣稱能用在28nm的SSX800，也別説2022年底能不能出樣機，現在也都12月了，我就問問，華卓的twinscan emc兼容解決了嗎？國望的NA1.35鏡頭八字有一撇沒？生產的潔淨車間現在都還沒蓋好呢！科益的40w 4kHz ArF的光源intensity解決沒？啥時候能達到60w 6kHz能用的標準？

這些問題有沒有長光所或上述單位的人來説説。別在以什麼企業秘密來説搪塞，這些完全是國際落後技術，更不涉及米BIS的限制（差好幾代），跟秘密能扯上邊嗎？以前都是還不能量產就先放消息各種突破，鑼鼓喧天，怎現在反倒變成公司秘密不能説了？難道美bis沒有去你們公司調查嗎？你們沒有拿出一切證據來證明自己沒違規嗎？既然你們都敞開了讓美國商務部調查，怎轉過身來跟民眾説這是秘密呢？所謂企業秘密難道只是你們的遮羞布？

除了光刻機，其他關鍵設備的國產化如何？

etch蝕刻設備、沉積與光刻並列門檻最高、金額最高、難度最大的的三個種類，一般來説蝕刻設備都是fab投資最大的，工藝在5nm以下的fab，因為都是使用euv，光刻才超越了蝕刻。

而且蝕刻在memory佔有越來越重要的角色，尤其是在nand，越高層數就需要寬深比越高的蝕刻技術，這完全得仰賴設備廠家。目前做到最好的是lam能在100:1以上，amat也有同性能產品，國內的中微號稱今年能有40:：1的高寬深比的設備，但這設備我可以肯定出來是能出來，但沒法用。

ccp只是刻掩膜跟metal，與icp那些刻在si上的完全是兩碼事，也就是説即便中微什麼成功打入台積電7nm的fab也只是做最簡單的那一部分。

而我們從圖中可以看出，dry etch門檻最高的各種icp，中微一台也沒有，幾乎被lam給壟斷，amat跟tel這世界etch的老二跟老三也只有稀稀拉拉幾台，而中微連他的強項ccp也只是佔1/3，而且還都是ccp裏面最容易的那部分。

我想我的文字解釋結合圖的清單，大家應該能明白一二了吧。

我想全網都沒有像我這樣比較的信息，都是中微已成功打入台積電5nm云云。而這些訊息卻是斷章取義與實際大相徑庭，lam的icp難度並不比asml的euv難度低多少，lam在icp的壟斷地位，連發展了幾十年的行業老大amat與老二tel也無法在icp上與lam爭鋒，中微真的就別提了。

越先進的製程，etch的製程步驟越多，而且呈等比級數上升，28nm刻40次，14nm刻60多次，7nm得到140次，5nm已經到驚人的250次，大家能想像在幾nm線寬的製程，重複一兩百次的刻，能達到每一次準確無誤的精度，這是難以想像的。

至於這到底有多難，非業內甚至許多業內人士都不知道，我如何形容一樣會有人説只要拿出當初兩彈一星的氣魄跟做法就能突破，所以多難我也懶得形容，但不論多難作者認為最終是會突破，時間的問題而已，但我最樂觀的推估是2年推出達到28nm性能的icp樣機，但良率要達到量產水平，還得在兩三代的優化改良，每一代1～2年，要知道一開始刻出來的肯定參差不齊，良率達不到你有設備也等於沒有。

以此推算能打通drt etch全部環節，能生產出合格良率的28nm芯片，最快最快是6年。

這裏面還有一個最大的問題是，良率達不到那個廠家讓你一直試，而沒有一直試也沒辦法改進，即便郭嘉也沒辦法解決這事，這是一個死衚衕。咱們沒有國外廠家那般幾十年的技術積累就是得一直試，沒有一直跑片一直髮現問題優化改良，怎可能突破，設備得真正在產線上跑良率合格才叫能用的設備，不然就是一堆廢鐵。

6年以作者的認知我是認為不太可能達成，但就當他可能吧，6年後我們才能擁有28nm全打通的國產蝕刻設備，與網路上鋪天蓋地的蝕刻我們已能做到5nm是不是有如雲泥之別，但事實就是如此。

而28nm的浸沒式光刻機，作者以一切都是最順利來評估，6年一樣是最快的時間，也就是説以目前傾全國之力，一切順利的情況下，我們將在6年後也就是2030年“有機會”用全國產設備生產28nm的芯片。

試問2030年全世界都生產14am了，我們還在生產28nm要這玩意有多大作用？真實的情況跟大家想的或者主管行業那幫人説的根本不一樣。

2030年量子計算或許都開始最基本的商用了，而我們才剛剛生產有能力落後的硅基芯片，大費周章終於能生產，馬上面臨被淘汰的局面？

我説這麼多，全部是不涉及行業秘密的公開消息，只是行業內的基本常識而已，作者認為現在如此危機之時，中國半導體行業不能再這樣下去，首先必須要把問題全部掀開來，儘管滿目瘡痍，瘡疤都沒怕疼而沒勇氣去揭，那如何治療？

從14年大基金成立以來，我們一直高喊的國產，取代外企，解決卡脖子問題，快十年了，真正解決的卡脖子問題有幾個？行業裏整天好消息滿天飛，飛了快十年了，市場一片期待，所有人信心滿滿，連小將們都高喊你米國越制裁越好，我們只會更快造出來，我們不需要任何協助，自己的全國產設備很快就能橫空出世。

而今這些設備在哪呢？真實的情況是，此時此刻，我們芯片生產線的國產化率只有可憐的15%左右，今時今日。

想在五六年完全補齊剩下的85%，從任何角度來看都是不切實際，違反科學及常識的。

現在我們的芯片產業已經退無可退，當務之急，就是在量產的fab裏，所有設備back to back的調適，真正調適出一條完整實實在在的《量產線》，不是以前那種實驗線，更不是一堆設備商各自為政，上下道工藝根本接不上，各説各話的吹牛皮。

再此之前不論smic，ymtc或者ㄧ眾國產設備廠家，都是以生產然後銷售為首要，畢竟企業要生存，這次既然被米國逼到牆角，一點餘地都不留給我們，那咱們也不用在客氣，由ymtc來打先鋒，ymtc二廠既然美國設備全斷供。預付款也退了，現在就把二廠拿來試驗國產設備，由郭嘉出面兜底，全力攻關國產設備，把調適出一條全國產設備的真正量產線為第一要務。

所有國產設備商全部派駐工程師到ymtc的fab，把能做的不能做的老老實實説出來，真刀真槍全部在一個fab裏搞，誰吹牛皮誰拖後腿，不能再給忽悠的空間。我一直認為國產設備的最大問題還是廠家的報喜不報憂，為了補貼搞形式玩文字遊戲。如果任由他們這樣搞下去，一百年也搞不出啥來。

這一次ymtc的新廠是一個天賜良機，首先缺位的美國設備全部由國產來替補，再來就是真刀真槍的檢驗這幾年來，到底誰在騙補到底誰有突破，這一次將一目瞭然。想混水摸魚的一個也跑不掉，老鼠屎得先清乾淨。因為想成功，一個都不能少一個都不能拉垮，能再量產線上試國產設備，才是真正的重點，郭嘉對此得進行不計代價的支持，讓他們可以一直去生產壞片、一直試錯、一直改良。

smee光刻機這樣的事情絕不允許再發生，現在已是危及存亡之刻，必須所有設備商全部集中到一個fab，所有工序一道接一道來跑，直到芯片出來，28nm沒能力，咱們就搞90nm，在不行也沒事0.13或者0.18μm都沒問題，就是搞一條實實在在的全國產芯片生產線，哪裏有問題就攻克哪裏，找出所有大大小小的問題，一步一步來，這是需要時間需要經驗的，不可能一步登天，如果這都能行，那真是當全世界半導體行業的頂級人才都是傻子還是咱們的工程師個個具備剛出生就能飛的能力。

每每説到這些人，作者就很難控制的出現情緒，想到這幫人真的來氣，其實我很清楚，國內沒有幾個設備廠家敢這麼搞，ymtc應該是沒問題願意出fab出人來弄，但那麼多家設備商，大概率一大半不願意，因為這樣搞就露餡了大部分不願意，這話我放在這。