文/王新喜
近期國產氟化氬光刻機的問世，引發了國內外網友的熱議。這款氟化氬光刻機解析度≤65nm，套刻≤8nm，大概可以量產 28nm 工藝的晶片，中國成為世界上唯一一個通過一國技術能力完成的套刻≤8nm的DUV浸沒式光刻機的國家。
業內均知，這是一款相對初級的DUV光刻機，沒法用來加工7nm先進晶片。ASML在高端EUV上的護城河很深，28nm距離威脅到它的地位還很遠。
但是在如今，台積電前研發處處長楊光磊指出，理論上國產光刻機已經能夠製造8nm製程的先進晶片，這一觀點引發了業內的廣泛討論。
楊光磊指出，中芯國際用阿斯麥的DUV光刻機是可以做到7nm，因為台積電第一代7nm也沒有用EUV，即極紫光的這個機器，所以做7nm沒有問題的。
他表示：「國產氟化氬光刻機它的波長大概193納米，用193納米要做一個8nm的技術，絕對是可能的，它要把193再除以2再除以2，就除到一個程度就會變成接近8nm，只要它在那個地方印好幾次，就像一個東西，他這樣印一遍就變成一半，於是再來玩一次再變成一半，這種東西在技術上是可行的。」
我們知道，晶片製造商在使用光刻機生產晶片的時候，會首先把電路圖壓印在晶圓上，讓電路圖像在晶圓上成像，這時候就要靠光，類似底片的原理，透過紫外光把設計圖縮小到晶片上，然後藉助先進的量測系統和軟體來檢驗這些圖案，以提高晶片生產的精度與良率。這是一種二維成像技術。
打個形象的比喻，光刻的作用就是類似照相機照相，光刻機是放大的「單反」。照相機拍攝的照片是印在底片上，而光刻機的是電路圖和其他電子元件，在晶圓上成像。在楊光磊看來，只要多次「曝光」技術，國產光刻機製造8nm晶片的可能性逐漸增強。
華為的清醒背後
但目前華為卻有不同的觀點， 華為輪值董事長徐志軍首次公開承認，中國晶片製造能力有限，阻礙了開發先進計算解決方案的能力。
這凸顯了華為在追求更強大計算能力方面面臨的重大瓶頸。
徐直軍在華為全聯接大會2024上強調，人工智慧正在推動各行各業的深度智能化，走向全面智能化，但計算能力依賴於半導體工藝。他承認，美國對中國人工智慧晶片的制裁在可預見的未來不太可能解除，導致中國半導體工藝落後，這是一個嚴峻的現實。這一限制將影響中國能夠生產的晶片進步。
事實上，華為的憂慮並不道理，畢竟，晶片製造的一個關鍵指標是良率。楊光磊也談到了，這種多次曝光技術，理論上可行，但是問題在於它的良率是多少或者它的功能是多少，多次曝光要進行對準，可能會導致較大誤差，進而顯著降低良率。
因此，我們不能僅僅把多重曝光技術作為突破光刻極限的關鍵手段。我們還是要回到光刻機本身的技術上不斷突破——包括光學技術、感光材料技術、控制技術、蝕刻技術以及組裝技術。在各方面，我們要向高精度方向發展。
而從技術層面來看，ASML高端EUV光刻機非常難以顛覆與超越，光刻機的雷射，鏡頭，雙工台，都是精密儀器的頂尖水平，一台頂級的EUV光刻機需要頂級的光源系統、物鏡系統、雙工件台、控制系統四大件的支持。
EUV製造所需的體積小，功率高且穩定極紫外線光源，這點美國Cymer公司一直掌握著成熟技術，其他國家都是向其採購的。
第二是光學與物鏡系統，蔡司提供了先進的光學技術和物鏡系統，為ASML的光刻機提供了核心部件。只有用高精度和高光滑度的鏡片才能聚焦和校準光線，從而光線才能精確無誤的照射在矽片上來畫出微小圖案。目前能夠達到光刻機要求的鏡片標準的廠商也在德國。
2024年正在如火如荼入駐晶圓廠的2納米EUV光刻機的心臟就是蔡司的光學系統。蔡司也公布了2納米EUV光學的一些數據：2納米EUV光刻機的光學系統主要包含兩部分，一部分是六鏡頭的反射系統，一部分是照明系統。照明系統由大約 25,000 個部件組成，重達 6 噸以上。六鏡頭投影光學元件有 40,000 多個部件，重約 12 噸。據說為了開發2納米EUV光刻機，蔡司投入了1,000萬工時。
另外像是晶片上用的復合材料，光刻膠，高純度化學品也多數都是日本專利。
我國氟化氬光刻機使用波長為193納米的光源，而荷蘭ASML的EUV光刻機使用波長為13.5納米的光源，比DUV的光源要短14倍以上，其提供者就是美國Cymer公司，這是EUV光刻機的關鍵科技。另外，EUV光刻機鏡頭精度要比DUV高很多。
因此，荷蘭幾十個國家構築成的光刻機龐大系統，其精度與良率不是那麼輕易被顛覆，其工藝的難度與精度非常高，國內上下游的技術與原材料短板還很多。
這也體現在ASML高精度的光刻機+台積電高精度代工工藝中，目前有一個案例是，Intel捨棄自己的工藝，用上台積電的最新工藝以後終於做出一個好產品：Lunar Lake架構的筆記本。這筆記本最驚艷的地方在於第一次x86的續航達到了蘋果Mac的水平。低功耗表現非常驚人，待機功耗低的簡直不像是x86。這晶片做輕薄本簡直是絕配。
因此，從台積電與華為的說法來看，是兩種不同的聲音，我們更傾向於認為華為的聲音是傾向於現實情況。
華為輪值董事長徐志軍談到，在中美競爭的人工智慧晶片領域，人工智慧引領了對算力的需求，這必然要求計算系統發生結構性變化，需要系統級算力，而不僅僅是單個處理器的能力。這隻有在現有的晶片製造工藝的基礎上才能實現，這是中國的難題。
而在人工智慧晶片上，美國的制裁還在加碼，由於受到美國制裁與禁用，華為徐直軍坦言，這一限制將在相當長時間內，讓我們可能都趨於落後狀態。
根據9月24日，《經濟日報》的一則新聞，披露了英偉達已直接暫停了接收中國客戶對H20晶片的新增訂單，源於該晶片可能即將被美國列入出口管制的黑名單，聽說在今年10月份要重新審查半導體出口政策，或將再加碼限制，其中包括英偉達那款極限閹割的H20晶片！
因此，面對外界的捧殺，如何保持清醒，理智認識差距，在今天的輿論環境下有點難，但華為保持了清醒，用務實的心態去認識到真正的難題，儘管取得了顯著進展，但依然需要持續的研發投入和技術創新，在半導體製造設備的材料與工藝、製造技術層面還需要理性認識到差距，不斷突破，補齊短板，這或許是難能可貴的地方。
作者：王新喜 TMT資深評論人 本文未經許可謝絕轉載