5 月 22 日，据台湾工商时报消息，台积电正在想办法协调高通、联发科、AMD、英伟达等厂商的订单，先挪部分给华为。

据报道，“这些订单按制程不同，交货时间约 2.5 到 4 个月左右，预期在 9 月 14 日前完成出货，可望维持华为 1 季的产品销售，因此华为到今年底都不会发生断货危机。”

卡喉咙的，不一定是鱼刺，还可以是芯片。芯片技术以纳米计算，比鱼刺小得多，威力却高出几百倍。

时隔一年，美国再次打压华为，也说明中国科技离全面赶超还有一定距离。

以后，芯片代工厂给华为生产芯片，只要涉及美国技术和设备，就必须经美国同意。也正因此，美国一边拉拢台积电去建厂，一边破坏台积电代工华为芯片的条件。

但即便如此，台积电的设备和技术，但凡和美国沾上边，就会受制于人。那么，是不是不涉及美国技术和设备，美国就管不着了？

事实上，要想实现芯片技术的完全自主，光刻机技术，是中国目前亟需功攻克的“拦路虎”之一。2020 年 3 月，羊城晚报报道，中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业——中芯国际，从荷兰 ASML 公司进口一台大型光刻机，并顺利通过深圳出口加工区场站两道闸口进入厂区。

顺利进口并进入厂区，都可以成为新闻？光刻机是有多重要？

华为云、阿里云 MVP，金融科技和物联网专家马超告诉 DeepTech，制造工艺和光刻机，是影响芯片制程的两大因素。通俗点讲，如果把芯片制造比作活字印刷术，制造工艺就好比油墨，光刻机则相当于印刷机。

光刻机原理：“萝卜雕花”

光刻机的工作原理，可以理解为萝卜雕花，只不过是在硅片上雕。

具体工作时，硅片表面会覆盖一层光刻胶，用紫外光等光线、透过掩模照射在硅片表面，光刻胶就会发生反应，此时在没有光刻胶保护的硅片上进行雕刻，最后洗去光刻胶，就能实现半导体器件在硅片表面的构建。

通俗点说，光刻机就是给萝卜雕花的雕刻刀，只是原理比较复杂。正因为复杂，导致放眼全世界，能生产光刻机的厂商都寥寥无几。

目前，掌握全球领先光刻技术的正是荷兰 ASML。当下，ASML 占据全球 80% 市场份额，并且只有 ASML 可以生产 7nm 及以下精度的光刻机。

如 ASML 官网所言，它做的事情，就是给芯片制造商，提供在硅片上批量生产图案的能力。

图 | ASML 的标语（来源：ASML 官网）

ASML 之所以这么厉害，一方面是因为美国的加持，至于另一方面，马超分析称，ASML 背靠德国精密机械技术的制程。因此其光刻机水平成为世界第一，也就不足为奇。另外，ASML 也很舍得花大钱做投入。2019 年，ASML 的研发支出是 4.8 亿欧元，其总销售额 21 亿欧元，光研发就占营收比的 22.8%。

ASML 的产品，主要有两种：DUV 光刻机和 EUV 光刻机。其中 EUV 最为厉害，其使用极紫外光技术，可以做 7nm 和 5nm 芯片，是当前最先进的光刻机；而 DUV 虽然可以做 7nm 芯片，但是性能略逊一筹。

图 | ASML EUV 光刻机（来源：ASML 官网）

光刻机之难

“ASML 的光刻机和氢弹哪一个更难搞？”知乎网友的这个问题，获得高达 597 个回答。那么，光刻机到底有多难？

业界形容光刻机是“半导体工业皇冠上的明珠”。一台光刻机由上万个部件组成，有人形容称“这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。”

美国一位工程师说：“光刻机的一个小零件，工程师就需要调整高达十年之久，就连尺寸的调整就要高达百万次以上。”

正因为技术难度大，ASML 即便投入大量研发费用，也未能实现完全自主，它仍要从美国、德国、日本等国家进口零部件。比如，其光刻机的镜头，是从德国蔡司公司购买而来，电源则购于美国。

难，只是一方面，迭代过快也是一大痛点。当今电子工业，依然受摩尔定律影响，基本一年半就得迭代一次，这就导致芯片厂商排队，也要买最新光刻机，不然就无法造出高端芯片。

ASML 好比一家掌握着独家秘方的私房菜馆，别人不仅轻易学不到秘方，想吃他家菜还得斥巨资。也正因此，ASML 垄断着 100% 的 7nm 以下光刻机市场，是的 100%。更严重的是，中国想买它还不一定敢卖。

想买买不到

1996 年 7 月，美国召集 33 个国家，在奥地利签署《瓦森纳协定》(简称“瓦协” Wassenaar Arrangement)，坊间称这份协定为“来自华盛顿的敌意”，因为协定的主要目的，在于美国要限制他的小伙伴们，把先进技术出口给其他国家。

当物联网芯片遇上区块链

对于广大读者来说，物联网是一个耳熟能详的概念。因为其背后隐藏着万亿市场，包括物联网及其产业链的产品时常被提起；至于区块链，这也不会让人太陌生。过去几年里，得益于比特币的走红，复杂的区块链也变得人尽皆知。这两者在各自的领域里都知名度十足，不过

前文提到中芯国际向 ASML 购买光刻机，就曾遭遇不顺。美国国务卿蓬佩奥，为阻止 ASML 出售光刻机给中方，甚至亲自飞到荷兰游说。这导致中芯国际明明已经付款，但是 ASML 却迟迟没有发货。

对此，马超告诉 DeepTech：“商品价格是由供需关系决定的，全球只有 ASML 一家高制程光刻机供应商，可谓别无分号，因此价格决定权不在买家手中。而且光刻机本身的技术含量和研发成本也异常高昂，如果中国能用 10 亿美元直接买到一台 EUV，我相信华为肯定会毫不犹豫地下单。”

那么，为什么中国非要买，不可以自己造吗？

这得从多年前说起，中国最初的方案，是采购外国芯片。对此，马超表示，当时采购外国芯片，应该说是一个正确选择。

2003 年的 “汉芯事件”（上海交通大学微电子学院院长陈进教授发明的“汉芯一号” 芯片造假，借助“汉芯一号”，陈进又申请数十个科研项目，并骗取高达上亿元的科研基金），也让国人意识到基础领域不单要有资金，更需要时间积累。

21 世纪初，中国的芯片技术，比外国落后 30 年至 40 年，如果完全靠自主研发，那么现在繁荣的数字经济、互联网 + 等景象，就不会如此迅速地诞生在中国。

那么，当前中国的光刻机是怎样的现状？

中国光刻机现状

就在美国再次打压华为的前一天，5 月 14 日，无锡高新区管委会与 ASML 公司正式签署战略合作协议，后者将在原有基础上，整合并提升资源，以加速光刻设备技术服务（无锡）基地的扩建。

事实上，早在 2006 年，ASML 就在无锡建立了光刻设备技术服务基地。如今，ASML（无锡）基地是中国规模最大的光刻设备技术服务基地。

图 | ASML 光刻设备技术服务（无锡）基地项目签约仪式现场（来源：科技日报）

ASML 全球副总裁、中国区总裁沈波就此次扩建表示：“光刻设备服务基地升级将强化我们和客户的协作，快速回应客户需求，不断提升对客户服务的水准。”

这或可以理解为，该基地的签约，正是为了避免明明中芯国际已经付款下单，但却因为众所周知的原因收不到货的覆辙。与此同时，国产光刻机制造商，也在快步追赶。

2019 年 4 月，武汉光电国家研究中心甘棕松团队，采用二束激光，在自研的光刻胶上，突破光束衍射极限的限制，并使用远场光学的办法，光刻出最小 9nm 线宽的线段。最终该光刻机样机，一举实现材料、软件和零部件的三大国产化。

图 | 武汉光电国家研究中心研制的“9nm 光刻机”

2020 年初，中科院对外宣称已经攻克了 2nm 工艺的难题，相关研究成果已经发布到国际微电子器件领域的期刊当中。

5 月 19 日，上海微电子装备（集团）股份有限公司称，其自研的高亮度 LED 步进投影光刻机，是中国首台面向 6 英寸以下中小基底先进光刻应用领域的光刻机产品，已从 1200 多个申报项目中成功突围，入选“上海设计 100+”。

图 | SMEE 的高亮度 LED 步进投影光刻机

有进步，当然值得开心，但也必须意识到，这离国际先进水平仍有一定距离。

认清现实

2018 年中兴事件之前，“全面赶超”“新中国四大发明”等，一度让中国人很是骄傲。

近年来，在社交媒体上，一直都有来自欧美的博主，夸赞中国的手机支付有多普遍、高铁有多快。有位来自美国的抖音博主“巴哥 bar”，拍过一则视频：他从华为手机店买手机后，把手里的苹果手机摔地上。

不排除部分外国博主，有取悦中国粉丝的倾向。但是，也侧面印证近些年中国在科技方面的进步。进步的确有，但远远未达到发达国家水平。对于成绩的赞美，当然有必要，但也不应躺在功劳簿上洋洋自得。

2018 年，“中兴事件”发生后不久，前科技日报总编辑刘亚东作过一场《除了那些核心技术，我们还缺什么》的演讲，其中就提到中国在光刻机上，仍需要进步。他还表示：“明明是在别人的地基上盖了房子，非说自己有完全、永久产权。如果只是鼓舞士气也就罢了，可麻烦的是，发出这些论调的人忽悠了领导，忽悠了公众，甚至忽悠了自己，这就成了问题。”

马超也对 DeepTech 说，“我们光刻机方面就是比国外落后了 20 年，因此对于国内的光刻企业还要给予耐心，不能急功近利。”

中国速度固然令人惊叹，但速度和质量齐头并进，才能走得扎扎实实。