國產套刻8nm光刻機引爭議，我們追趕對象真的是ASML嗎？

日前，工信部印發的《首臺(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄(2024年版)》（以下簡稱“目錄”）中顯示，中國已攻克氟化氬光刻機，其中該目錄中，公開可見的與光刻機代際水平和性能等密切相關的光源193納米，分辨率≤65nm，套刻≤8nm指標引發了業內的關注。

幾乎是與此同時，上海微電子披露了一項名為“極紫外輻射發生裝置及光刻設備”的發明專利。

兩則消息湊在一起，某些媒體和所謂大V們據稱撰文稱，該設備可以用于生產8納米及以下工藝的芯片制造，甚至EUV光刻機的推出也是指日可待。于是乎又一波中國通過自主創新，突破封鎖的情緒開始蔓延。事實究竟如何？

差距15-20年，ASML領先太多

針對我們開篇所說的情緒蔓延，也有不乏理性的媒體和業內人士，從客觀真實的角度分析了我們這個所謂的氟化氬光刻機可能具備的真實代際水平和性能（注：我們之所以使用“可能”，是因為目錄中披露的信息相當不完整，例如關鍵的NA數值孔徑、產能等），這里我們不再贅述，有興趣的讀者可以自行搜索（如果有幸還能找到的話，不過我們強烈推薦微信公眾號“梓豪談芯”中相關的原創文章）。我們這里只是簡單說下人家得出的結論。

此次國產套刻指標≤8nm的氟化氬光刻機，實際制程約為55nm，技術水平僅相當于ASML于2015年二季度出貨的TWINSCAN XT 1460K，甚至部分關鍵指標不如ASML 2006年推出的干式DUV光刻機XT 1450，所以總體差距在15—20年。

對標有失偏頗，曝出尼康NSR-S636E狠角色

曾幾何時，我們在光刻機領域，始終將ASML作為主要的追趕對象，包括此次目錄中引發爭議的套刻指標≤8nm的氟化氬光刻機，業內也都是將其與ASML類似的機型作為對比（目的是為了推斷出咱們這款光刻機的實際水平），例如我們之前提及的ASML于2015年二季度出貨的TWINSCAN XT 1460K，也有的將其與ASML的TWINSCAN NXT 1980Fi對比，例如知名的《南華早報》。

從客觀的角度看，我們認為《南華早報》的這個對比有失偏頗，畢竟TWINSCAN NXT 1980Fi采用的是浸沒式，而業內可以確認的是，我們的套刻≤8nm氟化氬光刻機采用的依然是干式。

不要小看這文字上的差異，其實相較于傳統的干法光刻，浸潤式光刻利用液體浸潤光刻膠層，能夠在光刻過程中更好地處理表面不平整和凹凸不平的結構。這種工藝能夠提高分辨率和制程的一致性。

由此看，TWINSCAN NXT 1980Fi與我們的套刻≤8nm氟化氬光刻機在制造方法上（根據光源分類）存在著質的差異，放在一起比較有失公允，畢竟從光刻機制造的演進路徑，浸潤式光刻全面領先于干式光刻理所當然。

不過話又說回來，實際接近TWINSCAN XT 1460K的水平（采用的是干式），但《南華早報》將套刻≤8nm氟化氬光刻機與TWINSCANNXT 1980Fi放在一起，也許是想讓人們誤認為是同一水平，只是個別指標的差異吧。

為了便于理解，此處我們簡單介紹下光刻機以光源劃分的光刻機制造的演進路徑。

根據所用光源分類，光刻機經歷了5代產品發展。

第一代為g線型，屬于可見光源，最初為接觸接近式光刻機，使用光源為436nm的g-line，對應800-250nm工藝；第二代為i線型，屬于紫外光源（UV），最初為接觸接近式光刻機，使用光源為365nm的i-line，對應800-250nm工藝；第三代為KrF型，屬于深紫外光源（DUV），初代為掃描投影式光刻機，采用248n的KrF光源，對應180-130nm工藝；第四代為ArF型，屬于深紫外光源（DUV），采用193nm的ArF光源，分為步進掃描投影式光刻機（干式）和浸沒式步進掃描投影式光刻機（濕式），分別對應130-65nm和45-7nm工藝（38nm以下開始使用多重曝光工藝）；第五代為EUV型（極紫外），為步進掃描投影式光刻機，采用13.5nm的EUV光源，對應7-3nm工藝。

需要說明的是，為了進一步提升分辨率，未來的光刻技術將采用高數值孔徑（High-NA）EUV光刻機。這種技術通過提高光學系統的數值孔徑來實現更高的分辨率，從而滿足更小技術節點的需求。而在今年1月，ASML首臺High-NA EUV光刻機的主要組件抵達英特爾，隨后在3月初，英特爾分享了一段視頻，展示了在英特爾位于美國俄勒岡州的D1X工廠內，ASML工程團隊安裝調試的部分畫面。

回到咱們的套刻≤8nm氟化氬光刻機，還是《南華早報》的那張對比圖，我們意外發現了尼康浸潤式ArF光刻機NSR-S636E的身影。而實話實說，要不是《南華早報》的那張對比圖，我們真的是不會想到尼康的，盡管在當下的光刻機市場，ASML、尼康和佳能是該市場的三甲（好像都沒有第四）幾乎壟斷了該市場的100%。

事實是，在目前的浸沒式光刻機市場，目前全球僅有ASML和尼康兩家公司可以生產。而NSR-S636E是去年年底尼康發布的。

于無聲處聽驚雷，日本浸潤式DUV光刻機趕超ASML

提及尼康的NSR-S636E，從發布的關鍵技術指標看，這款曝光機由于采用增強型iAS設計，可用于高精度測量、圓翹曲和畸變校正，重疊精度(MMO)更高，不超過2.1納米，分辨率小于38納米，鏡頭孔徑1.35，對比當前型號，它的整體生產效率可提高10-15％，創下尼康光刻設備的新高，產能（wph）高達280片/小時以上（所有尼康半導體光刻系統中生產率最高），停機時間更短，價格比競品便宜20-30％左右。

那么問題來了，尼康的NSR-S636E處在什么水平呢？從《南華早報》圖中其與TWINSCAN NXT 1980Fi的技術指標對比，可以說二者伯仲難分。

這里我們需要補充說明的是，ASML的1980Fi是其1980i系列中的一個最新型號，該系列還包含1980Di等多個型號。值得一提的是，1980Fi的核心技術指標與更先進的2000i型號一致，但1980Fi的產能（wph）高達330片/小時以上，甚至超過2000i的水平。

那么以此來衡量的話，除了EUV，在浸潤式DUV光刻機市場，尼康NSR-S636E已經接近，甚至是該市場最好的光刻機（超越ASML）。對此，有業內稱，NSR-S636E可以直接光刻加工量產型5nm制程芯片，這個說法盡管有些夸張，但足見其在浸潤式DUV光刻機市場的潛在實力。

更為可貴的是，NSR-S636E是我們的企業和媒體經常掛在嘴邊上的完全國產。

例如其光源使用的是日本gigaphoton公司（注：它是日本最大工程機械企業小松旗下的半導體企業，在光刻設備的DUV光源領域，Gigaphoton與ASML旗下的Cymer平分市場，即在光源這個光電子領域最上游的環節中，Gigaphoton和Cymer是僅存的兩家有能力開發次世代極紫外光刻機用LPP型激光等離子體光源的制造商）的準分子ArF光源、日本JTEM機構的超高表面精度反射式mirror、尼康自己的單工件臺等。這點與ASML光刻機主要依賴全球化的進口零件形成了鮮明對比。

當然，我們這里并非說NSR-S636E就是所有零部件100%國產，至少在我們前述的核心技術和部件都是國產，例如在重要的光源方面，ASML一直使用的是德國的蔡司，而NSR-S636E使用的則是日本gigaphoton公司的。

其實通過NSR-S636E，我們看到的不僅是尼康，而是在光刻機整個產業鏈上，日本所具備的不容小覷的真正的自主創新能力。

而除了技術外，最讓我們欣賞的還有尼康的低調。

據日經新聞此前報道，這是尼康時隔二十多年再次投放光刻機新品，且已經達到，甚至超越ASML在浸潤式DUV光刻機市場的水平，但我們卻鮮見日本國內有像近日我們的套刻≤8nm氟化氬光刻機被列入目錄時，某些媒體及所謂大V們的高漲情緒和近乎技術盲般、無腦式的吹捧。

俗話說得好：低調做人，高調做事。對于一個企業和產業尤其如此，特別是在非市場因素對于我們極為不利，且越來越苛刻的當下，唯有低調才可以讓我們贏得自主創新和國產化的時間。

寫在最后：綜上，我們認為，此次國產套刻8nm光刻機引爭議背后，除了再次暴露出我們的差距外，也應讓我們重新審視在光刻機領域的對手和學習的對象到底是誰？也許我們過去太過于關注ASML，而忽略了日本，尤其是它們在光刻機領域那種低調、務實、深耕國產化的創新和不懈的企業精神，從這個意義上看，日本才是我們最現實的對手，畢竟我們光刻機的水平還處在低端的干式階段，下一步則是浸潤式，而日本尼康則踐行了國產化在浸潤式超越ASML的可能，其中個把的技術、經驗等無疑更值得我們借鑒。