托不起旧帝国的霸权，挡不住新大国的崛起

最近大家“点菜”比较多，还是要谈的。今天先聊聊芯片，最近“速胜论”的调子又起来了，压住了几个月前的“投降论”，差别仅仅是一部手机的问世。

舆论的变化竟然就这么简单？简单到有些人为的古怪。宣扬胜利的简单，就等于弱化付出的努力，就像抗日神剧把日本鬼子拍的如此无能，又如何解释抗日战争打了14年、付出如此惨烈的牺牲？

但一部手机的诞生仅仅是一个结果、一个象征，无论有没有这部手机、什么时候问世，都不会否定掉过去的努力，更不能丧失对未来的信心，因为这样的一个节点事件就轻易动摇，这并不是自信。

在谈芯片之前，先自证一下，毕竟能有耐心看完全文再评论，在快节奏的当下已经变得越来越稀缺。

小镇一直坚定认为中国芯片的突破，要比预想来得更早。

参考这几篇：

2021年8月13日《中国能不能卡美国的脖子》一文中，就曾提到能够满足需要的国产芯片产业链突破并不远了。之后这个观点小镇又提了几次，最后一次提到是2022年的8月的《决胜2035：塑造中华崛起之魂》和《不解决底层问题，中国可能永远被“卡脖子”》，都强调芯片卡不了多久。

说这些仅仅是证明小镇并不是追随流量的人，仍然尽可能坚持客观、尊重规律。客观不仅要看到问题，更要承认优势。

华为手机的突破是一件非常振奋的事情，打破了所谓的“芯片神话”，也意味着国产供应链达到更高水平，而从半导体产业发展上，更大的意义是解决了资本投入和市场应用的顾虑。

小镇一直强调的是，对于全人类顶端的大国，不可能有什么一方绝对无法突破的技术，更能“卡脖子”的其实是市场应用和资本投入。民用产业与军事工业不同，特别强调性价比，同样性能价格更便宜就是最大的竞争优势，但是在尚未构建一套不受制裁的供应链之前，哪怕国内企业使用国产也是存在顾虑的。

而半导体产业投资规模极大、回报周期长、风险高，在不能确定能够打破封锁、独立自强的情况下，资本也会非常谨慎，而只靠国家投资力量有限。

华为的突破就打破了这两大顾虑，接下来市场应用、资本投入都会加速，已经有更多人决定回国投资半导体制造业，要依靠中国的产业链和市场优势，做出更大的事业。

但一定要明白，这种级别的难题不可能短时间内解决，但仅仅不到两周，舆论已经变味了。

在铁一般的事实面前，舆论不再说中国无法搞成自己的高端芯片，瞬间变成了将在极短时间内实现“弯道超车”，还出现了很多看起来非常“科学”“合理”的段子。

比如某地“高能同步辐射光源”项目，就被解读成中国版的“力大出奇迹”，说中国不需要靠光刻机赚钱，所以不用考虑小型化，完全可以用规模庞大的“光刻厂”代替光刻机，说做不到ASML的精准控制和小型化，那就搞超大型的光源，1-100纳米需要多少就到对应位置的地方光刻。

还有了很多看起来很容易理解的段子。

比如说ASML能够在100米外用步枪打中10环，那我们就造100米长的炮管，直接轰靶子；还有的甚至拿水果大小筛选机举例。

不得不说太有创意了。能够理解化解多年憋屈的痛快，但是如果把如此艰难实现的事情戏剧化，合适吗？

还有的拿一些论文和成果作证。

比如2019年12月的《Demonstration of high-repetition FEL using cERL and beyond EUV-FEL》（一个同步辐射光源SRL+自由电子激光FEL构建EUV光源的可能实现），也就是“EUV-FEL”解决路径。

最近清华的“SSMB-EUV”光源方案，被认为是中国光刻机（指EUV）的希望，相信关注中国芯片产业的，最近没少看到这类文章。

但爱国不能建立在违背科学传播假信息的基础上，一定要求真务实。

中国很大，人才众多，投入也大，所以在科研上也可以搞饱和式科研，对所有可能成功的方向全部投入，同步开展，这是大国优势，不至于陷入日本面临的“科技树点歪”问题，但决不能“开局一张图，内容全靠编”。

所谓的“光刻厂”，也就是某地已经在建设的“高能同步辐射光源”属于第四代同步辐射光源，是用来做基础研究的，早在2019年6月就开工了，“光刻厂”的思路不一定不行，但网传的这个项目与光刻机、光刻厂毫无关系。

至于有的人找到项目说明，提到“建成后的高能同步辐射光源可以应用于微细加工等领域”，暗示可以用在芯片制造上，但是一定要明白这个项目建成后是“世界上最先进的X射线光子科学研究平台之一”，X射线不是用在光刻芯片上的，主要是用于观测微观世界，提到的“微细加工”主要是应用于生物领域。

可以搜索下这篇去年12月刊发于官方网站的文章《最“亮”的光照亮微观世界——探访高能同步辐射光源》。

而清华大学的“SSMB-EUV”光源方案，来自于一篇2023年发表在《自然》上的论文，论述了一种名为“稳态微聚束”（SSMB）的新型粒子加速器光源的原理验证实验的数据，确实很重磅，揭示了一种未来EUV光刻机的可能方向：把同步辐射光源及自由电子激光的特性结合起来。

还是要感谢这份研究突然爆红，多少洗刷了前不久清华被骂没有创新、只想着留学的坏名声。

但一定要明白这篇论文仍然处于理论计算阶段，还没有拿出理论验证机，更别提商业样机以及之后的商业化生产，对比下ASML当下的EUV光源方案，用二氧化碳激光高频轰击（每秒5万次）滴落的金属锡滴液，最终得到波长更短只有13.5纳米的深紫外线,也就是LPP-EUV技术路线。

现在这个方法只要百度一下就能知道，但得出这个结论用了整整15年，再最终通过理论验证、商业样机，成功淘汰DPP-EUV技术路线，又用了近十年。

虽然中国人的速度远超西方，但在还没有复刻LPP-EUV路线的时候，创新的新路线又需要多久才能成真？

的确，考虑到打破封锁，不一定完全超越，能够在付出更高成本的情况下满足基本需求也可以，所以即使存在物理上限的DPP-EUV路线已经被ASML淘汰，但国内仍然坚持研发，而且不是现在才开始，至少在十几年前，有研究机构已经开始了DPP路线的研究。

在这里简单补充下DPP和LPP的区别，帮大家省点时间。

DPP全拼“discharge-produced plasma”（放电等离子体极紫外光源），LPP全拼“Laser-Produced Plasma”（激光等离子体极紫外光源），区别在于加热等离子体的方式不同，前者靠电磁，后者靠激光，跟目前可控核聚变的两种主流路径有些类似之处。

在实践中，DPP使用氙作为靶材产生发出发出EUV光的阳离子，而LPP则使用液态锡金属，注意气体和液体的密度本就差距巨大，更别说锡等离子化后能产生的有效阳离子种类是氙的三倍，这就决定了LPP路线的能量转换效率远高于DPP。

可能有人会说，中国不缺电，能量浪费就浪费，先不说成本问题，就说技术和物理规律限制，采用DPP模式很难把EUV功率提高上去，所以ASML、Cymer等已经抛弃了这一路线，转而走LPP路线，直到现在已经实现了完全的商业应用。

为什么功率这么重要？这跟能量利用效率有关，直接关系到曝光时光刻的效率和质量。

既然说到这，也把DUV光刻机说一下，DUV用的是波长更长达到193nm的深紫外线，用DUV也确实可以生产7nm芯片，甚至7nm以下也可以，但是关键是良品率。

光刻上有个“瑞利准则”。

分辨率=光刻工艺因子*光的波长/数值孔径

显然在其他两项固定不变的情况下，光的波长越长，曝光后的分辨率就越大。

比如浸润式DUV光刻机，数值孔径可以达到1.1，光刻工艺引子按照目前极限的0.25计算，那么一次曝光后的理想分辨率为43.86nm（0.25*193/1.1）。

如果想要生产更先进制程的芯片，比如达到7nm，那就需要多次曝光，当然现实中达不到理想情况，再加上必然出现偏差，所以实际中4次曝光大概可以满足28nm芯片生产需要，7次曝光可以满足7nm，这已经是很不错的结果了。

每一次曝光都有良品率，哪怕按照ASML的97.5%的高水平，曝光7次后良品率就会锐减到83.76%，看起来还不错。

但是对比下EUV光刻机，ASML最新的NXE5000系列，把数值孔径从上一代的0.33提高到了0.55，虽然比浸润式DUV的数值孔径低得多，但光的波长只有13.5nm。

这就意味着同样制造7nm芯片，上一代的NEX3600需要曝光两次，良品率为95.06%，最新的NXE5000只需要曝光一次，良品率为97.5%。

注意这是理想情况，但是多次曝光的成功率一定更低，这得增加多大成本？而且再往下呢？5nm、3nm乃至2nm呢？难道真要靠DUV无限曝光？

大于零小于1的数的n次方，数值会指数级降低。

这就是为什么一定需要EUV光刻机的原因。

所以，胜利是必然的，但需要时间，而且这还仅仅是光源，物镜系统、工件台、量测设备等等都需要解决，就算全部解决了，还得打造一整套产业体系。

要看到现实困难，更不能丧失信心。

一定要明白，所谓光刻机，无非就是成熟工艺的不断堆叠，证明了LPP-EUV路线能走通就是最好的消息，剩下的无非就是一点点解决碰到的工艺问题，这怎么可能难住中国呢？

任何理智的人包括西方，都坚定认为中国一定能实现芯片产业的自主化，无非时间早晚、投入多少的问题，不会太快，也不会太慢。

何况过去制程提高得太快，真的把每一个制程的潜力挖干净了吗？看看苹果最新的A17芯片，采用了3nm制程，但相比上一代性能提升非常有限，而且良品率很低。

放宽心态，芯片托不起旧帝国的霸权，更挡不住新大国的崛起。

其他文章推荐

如果喜欢，还请点赞、“在看”和关注吧

欢迎分享，让更多人发现“大树乡谈”

除本号外，小镇仅在以下两号发文

请注意辨别，欢迎关注