国产光刻机，真的有突破了吗？

很帅的投资客 2023-09-18 22:35
（最后一图总结被卡脖子现状）
大家好，我是很帅的狐狸
今天来聊聊 

EUV光刻机


上周看到市场在传，说我国突破了被「卡脖子」的EUV光刻机技术。
我研究了下后发现，其实这只是自媒体们在乱发挥，利用了我们被华为手机炒起来的爱国情怀……
哦，游资们也顺势拉了拉几只芯片股。


肯定咱自己国家的科技进步，这没啥问题，但我们也要明白「希望越大失望越大」的道理。
所以我今天打算来聊聊这个消息，看看实际情况是怎样的，顺带给大家梳理一下我们目前还被卡脖子的环节。


Part 1

📰 消息是怎么传出来的？


先说下背景——
光刻机嘛，顾名思义，就是用光在晶圆上进行「雕刻」，「刻」出微型电路，所以在芯片领域是必不可少的。

我们也可以造出光刻机——上海微电子可以造出分辨率90nm的光刻机，据说28nm的也有望突破。
不过，如果你平时比较关注这个话题的话，应该也知道现在美国拉了荷兰卡我们脖子的，主要是7nm的光刻机。
7nm以下的光刻机用的波长更小的是EUV（极紫外线），目前这种光刻机只有荷兰公司ASML才能造得出来。


然后到了周五的时候，有一些股票群开始传了这张图——


后来有人挖到了说，实现的技术是清华2021年在《自然》杂志发表的论文提到的「稳态微聚束」（SSMB）。

也有人用了更容易理解的配图——

  
根据各个群里流传的说法，这次的技术突破相当于——我们生产了大量的橙子，里头什么大小都有。
这样我们可以把不同大小分别筛出来，给不同的需求用。


作为分析师的第一反应是——
这是2021年就发布的论文，为什么现在才拿来炒作？
我也没发现有什么新进展啊……

随后，我又看到有推波助澜者在传下面这几张配图——


要说明的是，这个配图跟SSMB不是一回事——这个是在怀柔的「高能同步辐射光源」（HEPS）。
我看了下清华的论文综述，确认了这个HEPS跟SSMB不是一个东西——

截图/ 《稳态微聚束加速器光源》（唐传祥等，2022）

表格里的这四类光源都可以产生EUV。
其中，LPP是目前ASML光刻机的主要技术。

而同步辐射（SR）是个很成熟的技术了，不过它的光功率达不到EUV光刻大规模量产的需求。
确切来说，用同步辐射要做到1nm的光刻也OK，就是实在是太贵了……


而SSMB因为有高亮度、高功率的特点，所以用来替代LPP理论上没啥问题。
那么问题就来了——
SSMB能帮我们突破被卡脖子的光刻机技术吗？


Part 2

⚙️ 技术实现了突破？


理论上，SSMB确实可以应用到光刻机上，不过从实验室到产业化还有很远的距离。


我挖了下，清华2021年的时候还在申请要建一个「稳态微聚束极紫外光源研究装置」（申报列为「十四五」国家重大科技基础设施）。
随后在去年12月份，跟雄安新区签了个《河北雄安新区管理委员会、清华大学关于共同支持“稳态微聚束(SSMB)极紫外光源设施”项目的合作意向书》。
最新进展是3月份副校长过去实地考察了下SSMB项目的选址地点。


而即使SSMB加速器光源研究装置建设出来了，也只是造了部「打印机」而已……
确实，我们也可以用这部打印机，用「直接光刻法」，通过移动光源「画」出电路板。
但是如果要量产的话，还是需要「复印机」的，一般用的是「掩模法」。

这里稍微解释下「掩模法」的原理——


相当于先做了个模子，然后让一部分光漏过去。
漏过去的光会再通过一个透镜，缩小成原来大概1/4的大小。
然后这些被缩小的光会射到基板上。
基板上提前上好了光刻胶，光刻胶被光射到的部分经过烘烤、显影后会溶解。
这么处理后，就形成了集成电路。


而咱不单单在光源部分被卡脖子……
「复印机」有三个核心部分：激光光源、物镜系统、工作台。
所以光是在激光光源突破了EUV技术也没用，物镜系统和工作台咱也得跟上才行。

那么问题就来了——
目前咱都有哪些环节被卡？



Part 3

🔐 咱都有哪些环节被卡？


我根据民生证券的研报《光刻机各环节国产化情况》整理了下面的图表，一图胜千言——


需要留意的是，我参考的那份报告是4月下旬出的。
所以过去这几个月也可能会有些变化。
不过我不是一直在这个行业里头的，所以没跟得那么紧。
业内人士知道的话可以留言指正。

还是希望独立思考的人多一些，这样才不会被某些人利用了我们的爱国激情。

一旦我们的激情被消耗光了，那带来的失落感反而会反噬我们。

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图文/ 肖璟，@狐狸君raphael，曾供职于麦肯锡金融机构组，也在 Google 和 VC 打过杂。华尔街见闻、36氪、新浪财经、南方周末、Linkedin等媒体专栏作者，著有畅销书《风口上的猪》《无现金时代》。

📚 参考资料/
《g线、i线、KrF、ArF、ArFi、EUV六代光刻机，中国处于什么水平？》《光刻机各环节国产化情况》《中科院高能所 20210628 102556 高能同步辐射光源建设迎来重大节点_哔哩哔哩_bilibili》《同步辐射光源：从一代到四代 董宇辉 中科院高能所_20210623_哔哩哔哩_bilibili》《最“亮”的光照亮微观世界探访高能同步辐射光源》《突破垄断！国产双工件台打破ASML垄断，EUV光刻机进程加速！》《【集成电路产业科普】双工件台国产化使命肩负者——华卓精科 - 知乎》《对标ASML！光刻机核心器件，中国破冰双工件台，理想芯制程达7nm》《9月15日涨停复盘：光刻机概念持续爆发，联合精密6连板！HEPS概念、一体化压铸概念午后崛起》《HEPS不是光刻机，而是光刻厂》《中国首台高能同步辐射光源出束，预计年底达到最高能量60亿电子伏特》《我国首台高能同步辐射光源将于2025年底建设完成》《突破垄断！国产双工件台打破ASML垄断，EUV光刻机进程加速！》《高能同步辐射光源（HEPS）及光束线站_哔哩哔哩_bilibili》《高能同步辐射光源总指挥潘卫民：造大型加速器，攻克“卡脖子”难题 - 封面新闻》《稳态微聚束加速器光源.pdf》《光刻机为什么不用同步辐射光？- 知乎》《Strategy to realize the EUV-FEL high power light source - Present status on the EUV-FEL R&D activities -》《清华工物系在新型加速器光源 “稳态微聚束”研究中取得重大进展-清华大学》《高能同步辐射光源》《稳态微聚束加速器光源》《河北清华发展研究院工作简报》
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