美拟“第四代光刻机”对华禁售，如此中国能造出几nm芯片？
美拟“第四代光刻机”对华禁售，如此中国能造出几nm芯片？
7月19日美国媒体报道，美国派出代表劝说荷兰和日本加强出口到中国的高端半导体设备的监管和限制，这次对象是“落后一代”也是中芯国际目前正在使用的第四代“DUV光源-Arf”光刻机（90nm芯片制程）。
如果DUV光刻机真的被禁售了，中国还有能力造出好的芯片吗？下面来分析一下
咱们先来看光刻机的工作原理简化图
光刻机简化图
第一步：特定光源射入光刻机“内部结构”（为了容易看懂，故将结构分开）。
第二步：光线经过“镜头”处理后，将集成电路信息刻到摆“台”的圆晶（特指硅基圆晶）上。
这次美国要求禁售“DUV”光刻机，那么我们先抛开“内部结构”、“镜头”、“工作台”不讲，单说如果美国人禁售成功后，就光源而言，我国能制造出多少nm的芯片。
首先，我们简单看一下光源
光源
从上图看，小伙伴们是否能基本明白光源所对应的光刻机代数。
光源与芯片（硅基圆晶）的关系可以看成：刻刀与石板的关系，想要在石板上刻更多的内容，那么刻刀越小越好，越精细越好
光刻机从开始到现在，已经发展到了5代，我们最为熟悉的荷兰“ASML（阿斯麦）”公司制造的光刻机属于第五代光刻机，它使用的EUV极紫外光源（也叫远紫外光源），是目前最先进的光源，从理论上讲，使用这类光源的光刻机，能将芯片最小制程做到2nm（限制于硅基圆晶的物理特性）。
到目前为止，能真正制造用于光刻机上的EUV极紫外光源的公司只有一家：美国的“Cymer”公司，该公司于2012年被ASML收购后被要求只能为ASML供货。我国哈工大（这也是为啥哈工大被美国制裁的原因）也已经研制出EUV极紫外光源，但是咱们的DPP-EUV光源功率才接近12瓦，正真离能用在光刻机上的250瓦还有很大很大一段距离（AMSL第五代光刻机在其他部件齐备的情况话，等这个250瓦的光源整整等了13年）。
第五代光刻机离我们还很遥远，今天讲一讲美国游说欧洲和日本，准备禁售我们目前正在使用的第四代“DUV”光刻机的光源。
相对于ASML极紫外光源的5nm制程，我国目前上微电子“DUV光源-Arf”光刻机属于第四代光刻机（有“干刻”与“浸没式刻”之分），制程为90nm（干刻），如果经过多次曝光能刻65纳米芯片，但良品率及低、成本高，基本不能商用，使用浸没式（浸没液需要进口）工艺能做到45纳米，然后在浸没式工艺的前提下，使用双工作台（工作台我国已经达到国际先进水平）等技术，能刻到28纳米……，目前咱们已经能做到12nm制程的芯片，7nm的也已经开始试制，未来不久应该就能出成品，这里说明咱们在芯片的生产工艺上已经没问题了，可问题是中芯国际目前正在用的光刻机国产配件占有率仅仅10%左右，海外配件占了90%，如果美国这次游说欧洲与日本成功的话，我们还能做到这个水平吗？下面做个分析。
我们还是从第四代光刻机需要的“DUV光源”说起。上微电子使用的是“DUV光源-Arf”光源，目前能生产“DUV光源-Arf”光源的只有三家公司分别为：美国Cymer、日本Gigaphoton和中国的北京科益虹源光电公司，但是北京科益虹目前只能制造40瓦的ArF干式光刻机光源（芯片制程为90nm），新一代60瓦的ArF浸没式光刻机（芯片制程应该为7-90nm）还在技术攻关。因此，目前上微电子的“DUV光源-Arf”光源应该是日本Gigaphoton提供的。
所以结论是，如果美国人的游说成功的话，单从光源看，我国能够生产的芯片制程为“90nm”，但是呢情况也不能太乐观，因为“DUV光源-Arf”光源里面涉及的东西太多了，难免有些电器原件需要海外进口。
这次美国游说除了荷兰还有日本，荷兰我们已经很清楚了，ASML就是荷兰的，那么日本我们这里也要提一下。半导体从单个国家层面来讲，日本是绝对的老大，上个世纪，日本的“佳能”“尼康”光刻机是神一般的存在，那时半导体行业只有日本与其他国家之分，至于美国嘛用徒弟中的徒弟来形容也不过分。中国半导体行业本来也有很好的基础和势头，但是自从“汉芯一号”事件后，形势便急转而下。当时美国为了对抗日本，联合西方近20个国家选择名不见经传的ASML，投入大量的人力物力，最终打败了“佳能”与“尼康”，那时的“尼康”跟我们现在的华为形势差不多，基本上可以说是以一个企业对抗整个西方世界。现在日本的半导体行业还是非常厉害的，在很多个半导体领域属于绝对垄断地位，想当年日本对韩国禁售小小的“光刻胶”，韩国人马上便怂了，所以还是不要小看这个岛国哦！
好了，这次就到这里了，下次我们分析一下从“内部结构”讲，我国能做到什么水平的芯片。
