中国一旦打通DUV技术

晨枫

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年底了，观网科技板块的“科工力量”发表“遥遥领先”文，提到：

冲过暗礁鳞次的险滩，中国半导体产业这艘大船，已经探索出了直挂云帆的全新航路，即便是芯片“卡脖子”公众情绪最具象的载体——光刻机，2023年国内也已取得突破性进展，国望光学这一有望从根本上解决我国DUV光刻机曝光光学系统卡脖子问题的项目，生产基地主体结构目前已全部完工，而瞄准新一代EUV光刻机关键技术，依托中科院上海光学精密机械研究所成立的光刻光源装备技术重点实验室也已在今年启动筹备。

结合前不久上海张江集团官微“无意”官泄：“作为国内唯—一家掌握光刻机技术的企业，上海微电子已成功研制出28nm光刻机”（张江股票大涨8%后，官微文字修改：“作为国内唯一一家掌握光刻机技术的企业，上海微电子致力研制先进的光刻机”），而张江是上海微电子的“房东”，看来中国真的突破DUV技术了，至少是基本DUV技术，希望是更先进的浸润式DUV。

“28nm光刻机”是外行说法。据说能做28nm的DUV用多重曝光可以做7nm，外界估计华为7nm芯片就是这样制造的。
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# x5 M6 D  {; F3 ~7 o1 a这可能比华为7nm、5nm芯片还要震动。

中国芯片在两方面受到封锁，一是代工芯片，现在只有华为受到禁运，但美国的信号很明显：我随时可以禁运你的所有公司；二是芯片设备，ASML、佳能、尼康纷纷被套住。
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华为7nm、5nm芯片清楚地展示了中国利用现有芯片设备突破代工瓶颈的决心和能力。一般期望华为2024年推出P70，届时大概率采用国产5nm芯片，那时应该不再有是否还是台积电代工芯片存货的疑惑了。
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但上海微电子DUV下线和正在攻关的EUV是另一个警示信号。
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* ?" A: W7 e( k  ^' \' E0 I中国本来就准备首先“淹没”中低端芯片市场，美欧已经对此忧心忡忡。

1 L! [4 @& n3 e3 z; M8 W中低端芯片只是相对于当前最前沿而言，但技术上足够先进，市场足够广阔，更是各大芯片公司的摇钱树。单片利润或许不高，但是量大啊。这和飞机公司一样。波音的宽体787、777利润高、抓眼球，但公司财务的基本盘来自737家族。空客也一样，A320是基本盘。
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中国海量的需求和产能可能极大侵蚀西方（包括台湾和韩国）的基本盘，金字塔变成电线杆是令人不舒服的过程，对未来稳定性严重不利。

( s0 ], k1 V/ F& ?& a1 b+ R但中国不仅在造金字塔，还在往塔尖爬。台积电可以宣称2nm稳定量产、正在攻关1nm，但谁都知道，5nm以下，性能增加不再与nm线性相关，研发和制造成本则急剧上升。这是边际效益递减的过程。这也意味着“中国追兵”越来越近，而且“追兵”兵强马壮，占尽有利阵地（市场）。

' e: B, k4 E5 r/ C  V3 @6 C. }. h另一半问题是芯片设备。
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ASML占光刻机市场的80%，现在浸润式DUV不准卖给中国，EUV从一开始就是禁售的。但要不了多久，中国不需要买DUV了，EUV也自己搞出来了。更大的问题是：中国把台韩的芯片产能也吃掉后，ASML的先进光刻机市场也萎缩了，DUV则本来中国就是主要市场，别人都逐渐退出了。

两年前荷兰对中国出口里15%都是光刻机，ASML丢了中国市场，荷兰对华出口就塌方了。荷兰对华第二大出口是麦芽糖（9.3%），第三大出口是猪肉（3.7%），荷兰不会认真地以为靠这能实现贸易平衡吧？
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; f/ F" ?0 f6 `8 d. p. y当然还有美国市场，但美国要重回主要芯片制造国家，困难之多，就不一一历数了。
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中国要大力发展芯片，这不是秘密，但芯片产业链的上游一直捏在美国控制的西方供应链手里。上海微电子的光刻机可能是中国芯片爆发性发展的真正钥匙。

moletronic

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国内光刻机的命名不太国际化，不过28nm肯定要浸水的。光刻机的套刻精度如果够好，搞多重光刻，7nm是没问题。
小道消息说国内对应ASML DUV的光栅校准没搞定，只好上了对应EUV的衍射校准，据说套刻精度好于ASML DUV但比EUV差。
另外，ASML的1980i及以下是可以卖的。ASML命名原则：17XX是非浸水，19XX和20XX都是浸水的。

征久仁

宁南山有一个观察，自从华为发布Mate60并使用了来源神秘的芯片之后，短视频平台上对于光刻机的热情和热度迅速下降， 大家知道凭借现有资源中国实现了大部分的芯片的自由。
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如果一旦实现DUV光刻机的全产业链的国产化突破，那么世界上除了资源之外，再没有任何力量可以限制中国的产业升级了。
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另外化用晨枫以前的观点，这也为台湾问题的和平解决提供了更为坚实的经济基础。

晨枫

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moletronic 发表于 2023-12-29 12:05
: m  G0 x/ V) t$ x# G  R4 r国内光刻机的命名不太国际化，不过28nm肯定要浸水的。光刻机的套刻精度如果够好，搞多重光刻，7nm是没问题 ...

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多谢澄清。
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$ B/ Z. d' ]$ B: f* _* G“28nm光刻机”是外行说法。但28nm已经需要浸润式，那看来就是可以一路做到7nm的。
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中国直接用EUV几的衍射校准，是不是进阶到EUV也少了一步？好事啊。现在EUV光源也在弄了，希望DUV打通后，一通百通，EUV也能快速打通。

另外，国产DUV用EUV级的校准技术，精度高宇ASML DUV，低于EUV，是否也意味着这至少在现在保证了DUV制造7nm、5nm的良率？

晨枫

征久仁 发表于 2023-12-29 13:02
2 A7 p! I' w. q" ^/ X9 P宁南山有一个观察，自从华为发布Mate60并使用了来源神秘的芯片之后，短视频平台上对于光刻机的热情和热度迅 ...

9 d4 B6 d3 F7 |/ i/ s$ I, m# a这也说明了中国拼命压下光刻机的消息的原因：中国还想尽可能保持战术突然性，至少现在不给美国进一步封堵的目标

moletronic

晨枫 发表于 2023-12-29 11:07
- X1 v! h2 W3 h/ [多谢澄清。

“28nm光刻机”是外行说法。但28nm已经需要浸润式，那看来就是可以一路做到7nm的。

3 k3 D4 t' V: \  K既然SMEE自己都说“28nm光刻机”，那也不好说是外行说法啦。
多重光刻时最小尺寸由等离子刻蚀机决定，但每层之间相对位置要保证，这个由光刻机的套刻精度决定。良率是一个综合因素的结果。要搞error  budget breakdown，分解任务后各自提高。

晨枫

moletronic 发表于 2023-12-29 14:49
既然SMEE自己都说“28nm光刻机”，那也不好说是外行说法啦。
多重光刻时最小尺寸由等离子刻蚀机决定，但 ...

1 e9 h; u* v2 p+ r- n“28nm光刻机”不是SMEE自己说的，是上海张江集团用语，这是房东，不是房客。

moletronic

另外解释一下，多重曝光（multiple exposure）和多重光刻（multiple patterning）是两回事。多重曝光完全在光刻机内完成，多重光刻要涉及甩胶，光刻，烘干，显影，刻蚀，清洗等等然后再重复多次，要复杂得多。中间任何一步出问题都会影响最终良率。
: f! W7 b0 T1 m# e# I) t- V% e. A打个不太恰当的比方，DUV做7nm相当于并联发动机火箭，EUV做7nm就是大马力发动机火箭。

晨枫

moletronic 发表于 2023-12-29 18:01
1 p) I7 t8 C& _& g另外解释一下，多重曝光（multiple exposure）和多重光刻（multiple patterning）是两回事。多重曝光完全在 ...

嗯，火箭发动机的比方好！

五月

+ k& e) S, y7 `; t8 J% p感觉上海微电子一直在放卫星，一直放，一直放。。。

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四处张望

但中国不仅在造金字塔，还在往塔尖爬。台积电可以宣称2nm稳定量产、正在攻关1nm，但谁都知道，5nm以下，性能增加不再与nm线性相关，研发和制造成本则急剧上升。这是边际效益递减的过程。这也意味着“中国追兵”越来越近，而且“追兵”兵强马壮，占尽有利阵地（市场）

" d( x3 f/ X0 m% Y* A如果按照成本来说，14nm以前都是制程约小成本越低，14以后就反过来了。