使用全国产设备，能制造多少nm的芯片？很遗憾，可能仅90nm

众所周知，芯片制造是产业链条厂，周期长，门槛高的行业。芯片制造需要几十上百种半导体设备，这些设备来自于不同的厂家，缺一不可。

同时这些设备都对应着工艺节点，也就是制造精度，比如28nm、14nm、5nm。

并且芯片制造，是遵循木桶理论的，即芯片工艺，取决于最落后设备精度，这些设备中，工艺最差的设备，就决定了芯片精度。

一直以来，美国就在半导体设备上作文章，通过截断某一种设备，来卡住中国大陆芯片制造的脖子，比如不允许ASML的EUV光刻机卖到中国大陆来，截止中国大陆的芯片工艺进入7nm。

所以国内这几年在半导体设备上不断努力，就是希望能够摆脱对国外设备的依赖，只领先国产设备，也实现高精度的芯片制造。

那么问题就来了，目前大陆的晶圆厂，如果不从国外采购半导体设备，使用纯国产的半导体设备，那么最高能够生产几nm的芯片？

近日有分析机构提供了一张图，展示了当前芯片制造流程中，最关键的几种设备，国产的精度是多少。

如上图所示，最先进的是刻蚀机，中微的刻蚀机已经达到了5nm的精度。而最落后的是光刻机，上海微电子的光刻机，仅实现90nm的精度。

其实绝大部分的国产半导体设备，其精度最高也是14nm，还有停留在28nm的、65nm的。

如果依据木桶理论，那么使用全国产设备，能够生产出来的芯片，最高也就是90nm。肯定有人会说，光刻机可以多重曝光，90nm精度，可能也能够达到28nm的精度，这其实是没经官方确认的。

另外就算多重曝光达到28nm了，但涂胶显影机还在65nm，这也就决定了最多也就是65nm的工艺。

很明显，国产半导体设备的路还很漫长，我们要摆脱对国外半导体设备的依赖，还差得远，还需要继续努力。

这还只是半导体设备环节，其实芯片制造中，还需要各种半导体材料、EDA、IP等等，上图是同花顺之前发布的一份关于芯片设计、半导体材料、半导体设备的国产化率数据。

很明显，在芯片制造上，我们要努力的地方还特别多，与国际顶尖水平的差距，真的还太远，容不得半点马虎啊。

振奋！国产14nm芯片明年量产、135nm光源取得突破，美国无法阻挡

今天我们来聊3件事儿。

首先说的是光刻机的光源。

首先大家要明白一个概念，严格地说并没有所谓的几纳米几纳米光刻机，这种说法一般来说只是代表这种光刻机可以实现几纳米工艺。其实中高端光刻机主要分2种，DUV光刻机和EUV光刻机。

那么光源作为光刻机的核心部件之一，随着人类科技的不断进步，其波长也在不断缩小。从436nm、365nm的近紫外光，到248nm、193nm的深紫外光，也就是DUV光刻机使用的光源，发展到现在，最先进的EUV光刻机采用的已经是13.5nm极紫外光。 通过图片我们能更清晰地看到光刻机光源的发展路径。

华为的麒麟9000，是当今世界上性能最强的手机芯片之一，它采用的是5nm工艺，必须使用EUV光刻机制造，所以才被美国死死地限制着，因为EUV光刻机有美国技术，台积电没办法使用EUV光刻机给华为代工这款芯片，这也造成了华为手机目前遇到的发展困局。

所以，如果我们能自己搞定EUV光刻机，那么就不用再惧怕任何的封锁和限制。可是EUV光刻机作为世界上最先进的一种设备，集成了人类在各个科技领域里最先进的技术，复杂程度难以想象，我们想要在短时间内造出EUV光刻机是不现实的。

在光刻机光源方面，我国目前的情况是，科益虹源在2018年就已经生产出193nm准分子激光器，也就是DUV光刻机的光源，目前已经实现了60w输出功率 ，这极大的推动了我国实现国产DUV光刻机的速度，也就是即将交付。

现如今，又有好消息传来。据知名大V爆料，我国已经搞定了13.5nm光源，如果是真的，那就意味着，我国已经突破了EUV光刻机光源这个核心部件，真的是一个天大的好消息。

另外，在6月2日的2021浦江创新论坛·科技创新青年峰会上，来自中科院上海光学所的田野研究员就公开表示，目前我们国家做光刻的主力军在光刻光源上，正在努力攻克从准分子的波段推进到13.5纳米波段，也就是 DUV光源的193nm深紫外光，推进到EUV光刻机的13.5nm极紫外光。 所以，这也从另一个侧面印证，已经实现13.5nm光源的消息极有可能是真的。总之，非常振奋人心。

当然，不论当下我们取得什么样的技术突破，正如我刚才说讲的，离造出EUV光刻机还有很远的路要走。眼下最关键的其实是可以实现28nm工艺的DUV光刻机，如果能做到国产DUV光刻机量产，那么将对我们的科技发展提供坚实的基础。

因为28nm工艺，是当下半导体领域性能和成本非常优异的工艺制程。其实除了手机芯片，基本上都不需要5nm这种级别的工艺，因为手机的尺寸较小，在有限的空间内想要实现更多的性能，就必须减低制程工艺。而在其他的领域，完全无需做这种考虑，例如电脑、汽车、飞机、火箭、卫星，芯片做得大一点是没有关系的，晶体管不够，扩大面积多放就行。所以28nm绝对可以满足绝大部分的需求，或者22nm、14nm，都是非常够用的工艺水平。并且DUV光刻机经过多次曝光，还可以实现7nm制程，所以28纳米工艺或者说DUV光刻机对于我国来说，早当下是具有战略意义的。

不过关于这点，这2天又突发一个坏消息，也是我们要讲的第二件事儿。

之前我的视频里讲过，台积电要把28nm产能搬到大陆，或者在大陆扩建28nm产能。那么根据相关媒体的爆料，台积电、联华电子计划在大陆扩大28纳米产能一事儿，没能获得美国的供应许可。我看到这个消息的时候，真的是非常气愤，这是要赶尽杀绝啊。在半导体领域，美国正在全方位限制我国。

不过除了技术上的封锁以外，我们还要承受来自ASML的压力，在爆出我国即将交付国产DUV光刻机的消息之后，EUV便放出口风，中国可以不限制购买EUV的DUV光刻机，所以中芯国际也终于向asml下了12亿美元的订单。然而，近期又传出消息，EUV的DUV光刻机开始搞降价促销，此举也被很多人认为是EUV有意打压国产DUV光刻机。

总之，不论是限制大陆28nm产能，还是打压国产DUV光刻机的发展，对于全球芯片严重短缺的局面来说，都是没有任何益处的，受到到损失的只有各个领域的企业，以及最终由消费者买单。并且，这些行为也没有办法阻挡中国半导体国产化的进程，延缓速度也只是暂时的。

ASML的CEO就曾公开表示，不把EUV光刻机卖给中国，那么中国会在三年后掌握这个技术。虽然这个言论可能有些夸张，或者是烟雾弹，或者是有意说给美国听的，但也能够感受出来，EUV自身对于中国自研光刻机的担心。因为在众多限制封锁中国的领域中，无一例外，全部被我国突破，并且最终将各种技术设备变成了白菜价。未来，EUV或许也会面临这样的局面，你说能不害怕吗？

其实我刚才说的2点，是有些矛盾的，一个是被允许购买asml的DUV光刻机，另一个是突然开始限制28nm工艺，这是为什么呢？从时间维度上看，允许DUV光刻机在先，限制28nm在后。另外还有一个问题，那就是美国为何突然限制28nm，为什么突然变卦，想必一定有其背后的原因。

说到这，我要分享另一个振奋人心的消息了，也是今天视频的第三件事儿。

近日，中国电子信息产业发展研究院，电子信息研究所所长温晓君，在接受媒体采访的时候表示，国产14nm芯片明年年底就可以实现量产。众多技术突破覆盖了国产半导体产业链，例如刻蚀机、薄膜沉积等关键装备实现突破和量产，14纳米工艺研发取得突破，后道封装集成技术实现量产，抛光剂和溅射靶材等上百种关键材料通过大生产线考核进入批量销售。这个消息意味着，国产DUV光刻机明年一定能够交付使用，并且开始量产芯片。所以美国极可能是因为这点才临时反悔，把原本不在限制范围内的28nm，列入限制名单。

其实有很多人瞧不起14nm，认为太落后。的确从工艺水平上，14nm落后很多。但是从市场需求的角度来看，就是另一回事了。根据相关统计数据显示，2020年，使用14nm及以上工艺的芯片占全球芯片的82%左右。

所以，我们先搞定国产DUV光刻机，然后搞定28nm、14nm、12nm、10nm工艺量产，然后7nm工艺量产，先满足国产半导体供应链的发展和壮大，抢占全球中低端芯片市场，然后持续科研攻关、加大投入，争取尽快攻克EUV光刻机。

当然，在某些人眼里，中国永远无法造出EUV光刻机。我想说的是，别忘了，不论它有多先进，都是人造的，不是神造的，中国人或许还没有能力造出太阳、地球和月亮，但最先进的光刻机中国一定能造的出来。

万米深海我们去了，月亮我们去了，火星我们也去了，空间站我们建好了，还有什么是中国人做不到的呢？

既然，我国基本上在很长的一段时间内，都无法从ASML获得EUV光刻机，那么只有自研这一条路了。当一个个核心技术被攻克的时候，也意味着我们离最终的胜利又近了一步。如果有人问我，到底什么时候能造出EUV光刻机，我个人觉得快点的话5年左右，慢的话7-8年绝对可以搞定。当然，这个观点会有很多人不同意。不管怎样，咱们都要给国产半导体不断地加油打气，同时也让我们拭目以待，等待几年，我们再看。

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