国产浸没式DUV量产传闻的四道门

封面构图,国产浸没式光刻机置于晶圆厂中央,远处连接中国芯片产线与全球资本市场波动曲线,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

浸没式DUV光刻机量产,又吓崩了美股和韩股,又一次DeepSeek时刻到来了吗?

匿名消息中的量产传闻

首先说新闻是怎么来的。两家外媒两天发了两条消息。7月27号,美国科技媒体The Information先发报道,说中国已经开始批量制造国产浸没式DUV光刻机,今年大概要生产5台,明年准备生产20台,准备交付给三家公司:中芯国际、华虹半导体以及做内存的长鑫存储。

7月28日,路透社跟进了一篇报道,细节更多一点。要注意,牵头的不是一开始大家猜测的上海微电子。路透社报道中写的是Aishengna,因为写的是拼音,我也不太确定它在中文里叫什么。这家公司是2023年8月才成立的,注册资本70亿人民币,有两个股东,一个与上海电气有关,另一个是上海国际信托的子公司。路透社说,这家公司吸收了上海微电子的团队,也吸收了另一家叫宇量昇的公司的团队。宇量昇这个名字要记住,后面还要再讲。

这条新闻的核心信息全部来自匿名消息人士,不是官方发布会,不是公司公告,也不是交付仪式。路透社的报道里还有一句话:设备还需要进一步测试,距离阿斯麦的竞争产品还很远。截至今天,Aishengna没有发公告,上海微电子没有公告,所谓的三家客户——中芯国际、华虹半导体和长鑫存储——也没有确认这个消息。当然,它们也没有辟谣。在中国,有消息出来时,有的公司会说无可奉告,有的彻底不理,有的会辟谣,这些反应代表不同的消息分量。

匿名消息从外媒报道流向工厂计划,旁边依次摆放未盖章的公告、未举行的交付仪式和等待验证的设备,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

所以最准确的说法是:相对比较主流的媒体从匿名消息人士那里得知,中国已经开始组织国产浸没式DUV光刻机的小批量生产,今年目标5台,明年目标20台。这句话里的每一个词都很重要,都有背后的含义。开始组织生产不等于已经造完了,目标5台不等于下线5台,准备交给客户不等于客户已经收到了,当然更不等于这些机器已经在制造芯片。

这里埋着一个问题:为什么偏偏是这三家准备接收光刻机?中国有很多晶圆厂,第一批机器为什么不多不少,正好给它们三家?这个问题会反复讲几遍,因为它是这条新闻里最有信息量的地方。

股市先跌为敬

股市不管这些。机器还没造出来,到底行不行也没有验证,股市已经先跌为敬。7月27号消息一出,阿斯麦当天跌了5.2%,盘中最深时跌了8%以上。第二天7月28日更狠,韩国KOSPI指数跌了10.84%,盘中一度跌了11%。这不是个股,而是指数,直接触发全市场熔断,停牌20分钟。整个7月份,KOSPI累计跌幅已经接近30%。三星电子跌了13%,SK海力士跌了14%,日本铠侠跌了18%。美股方面,美光一度跌了10%,AMD、ARM、希捷收盘都跌了8%,纳斯达克100直接跌进回调区间。韩股这段时间实在是上蹿下跳,7个月里熔断了8次,确实有一点夸张。

但有一点值得注意:中国准备生产光刻机,跌得最惨的为什么不是荷兰阿斯麦?阿斯麦是全世界唯一生产光刻机的公司,却只跌了5%点几;韩国的三星和SK海力士却迅速跌下去了。这到底是什么原因,后面再详细讲。

接下来要拆解四个问题。第一,这台机器到底是什么水平,为什么第一批客户偏偏是中芯国际、华虹半导体和长鑫存储?第二,这台机器的国产化率应该怎么算,“全国产”到底靠不靠谱?第三,这件事到底该放鞭炮还是该泼冷水,是遥遥领先还是吹牛,应该怎样定性?第四,股市这一跌,真正跌掉的是什么?

浸没式DUV与国产设备水平

先说机器的水平。DUV叫深紫外光刻机,波长是一百九十几纳米,再往下做已经很难。怎样让波长再稍微变短一点?泡在水里。因为波长在水里比在空气里更短,所以用超纯净水把台子泡上,让光射到水里,波长就又缩短了一些。所谓浸没式做的就是这件事。现在最先进的DUV光刻机都是浸没式的,在此之前还有在空气中工作的干式光刻机。浸没式是在工程极限达到之后,又向前抠出了一点空间。

光线穿过镜头进入超纯净水层后投射到晶圆表面,左右对照空气成像与浸没式成像原理,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

按照目前公开的报道,国产这台机器对标的是阿斯麦2008年前后那一代机器,设计上奔着28纳米那一档去,大概相当于NXT:1950i那一代机器,也就是18年前的水平。听起来似乎不怎么样,但193纳米的波长为什么能做出28纳米芯片,甚至进一步做7纳米?核心就是多重曝光,多曝光几次。至于具体怎样进行多重曝光,这里不详细解释。

这条路早已被证明过。台积电是2019年才开始把EUV,也就是极紫外光刻机,用到量产上。在那之前,7纳米芯片都是用DUV深紫外光刻机进行多重曝光做出来的。我们也是一样。去年12月,TechInsights拆解了麒麟9030,确认它使用中芯国际的N+3工艺,全程没有用到EUV。中国境内应该没有EUV光刻机,至少没有可以正常工作的整机;是否有一些零部件或核心零部件,是另一个问题。今年6月份,还有一家分析机构进行了更深入的拆解,说N+3的最小金属节距大概是32.5纳米,逻辑密度接近台积电的N6工艺。

因此,DUV能不能做先进芯片、能不能做7纳米芯片,早已不是理论争论,而是产业事实。但必须讲清楚:不是说这次目标量产的5台国产机器就可以去做麒麟9030或昇腾950,这两者没有关系。这些芯片还是用阿斯麦的DUV光刻机做出来的。国产设备现在只是开始向前走,不能把已经存在的芯片成果算到这批尚未交付、尚未验证的设备头上。

为什么偏偏是三家拟接收方

中芯国际的进口与维保风险

下面回到为什么偏偏由三家公司接收。先讲中芯国际。中芯国际在2020年12月被美国商务部放进实体清单,理由是军民融合。这是最硬的一种卡脖子方式,白纸黑字登在联邦公报上,全世界都能查到。谁要卖东西给它,先申请许可证,批不批要看美国方面的决定,相当于朝廷下了明旨,昭告天下。

中芯国际手里有阿斯麦的DUV光刻机,但再买新的能不能买到,需要一事一批;每买一台,都要去美国审批。以后机器坏了,能不能继续维修、能不能更换配件,也要审批。所以中芯国际需要一个替代方案。哪怕替代机器暂时不够好,也可以用它告诉美国方面,已经有了替代产品,或许反而能增加批准进口的可能性,这也算一招。

华虹半导体面对的信函限制

第二个是华虹半导体。华虹半导体不在实体清单上,但它遇到另一种方式,叫is-informed信函。正常的出口管制要走完整立法流程,要发布征求意见稿、公示、走流程,速度很慢。is-informed信函相当于一个后门:商务部直接给企业发一封信,通知企业从现在开始,卖给这家公司东西需要申请许可证。它没有走完整流程,而是用信函确认,而且速度很快,今天发信,明天就可以停止供货;要继续供货,就一事一批。

美国为什么盯上华虹半导体?很多人看到华虹,会以为它和华为有关,其实从股权结构上说,华虹半导体与华为没有关系。但它背后有一家一直支持它的公司,叫新凯来。这是一家华为系半导体设备公司,目标据说是今年做出每月几千片7纳米晶圆。真正与华为有关的不是华虹半导体,而是新凯来;新凯来在华虹半导体里的分量也不是股权分量,而是双方在合作生产、进行7纳米芯片试制。

长鑫存储的清单处境

第三个是长鑫存储。长鑫存储这两天刚上市,上市当天涨了466%,一下超过工行,成为中国股市上最贵的公司。以前大家总说,中国股市最贵的公司为什么是茅台,现在终于证明我们也有硬科技,股市上最贵的公司变成了长鑫存储。

长鑫存储没有进入美国商务部名单,但进入了美国国防部的1260H清单,这是另一个清单。进入这个清单后,如果商品需要进入美国军事采购,就要申请各种手续。这里又有一个问题:美军使用大量苹果设备,而苹果被美国美光存储狠狠收割并嘲讽之后,去找美国政府,希望放长鑫存储出来,让苹果在中国销售的设备使用长鑫存储芯片,否则成本太贵,玩不转。现在苹果又希望再往前走一步:保证在美国销售的苹果设备使用美光芯片,但希望所有在美国之外销售的苹果设备都能使用长鑫存储芯片。

这三家公司都不同程度地进入了不同名单。它们以后是否还能购买阿斯麦光刻机,需要去美国审批,或者可能以后就买不到。今天买得到,明天不一定;已经买到的阿斯麦DUV光刻机,未来坏了之后是否有人维修,也是问题。所以三家公司最着急。它们的法律身份不同,但商业处境相同。

三座不同类型的晶圆厂共同连接一台待验证光刻机,一侧是进口采购和维保受限的闸门,另一侧是国产替代路径,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

三种环境的三张考卷

另外,这三家公司还有一个有趣的共同点。中芯国际正在大批量生产7纳米芯片,麒麟9030的N+3工艺就是它做出来的,当然是在阿斯麦DUV光刻机上做出来的。这里层数最多,多重曝光用得最狠,套刻精度要求也最严苛。

华虹半导体一边是特色工艺的老手,功率器件、嵌入式存储做了很多年;另一边,它有一个叫Fab 6的工厂,又在探索新工艺,向7纳米靠近。这是老工艺和新工艺混跑的环境,最考验机器适应性。

长鑫存储做的是眼下最贵的存储。服务器使用的DDR5由长鑫生产,长鑫还在做HBM3试产。存储工艺逻辑与逻辑芯片完全不同,层数少,但重复性要求高得离谱。一块晶圆上有几百亿个电容,差几个芯片就直接废掉了。一台设备必须在三种环境下活下来。

因此,这次小规模量产真正要做两件事。第一件是告诉美国方面:即使不供应,中国也能自己造。美国限制有一个特点,有时一旦对方自己能造了,它反而会说算了,卖给你吧。第二件是交三张答卷:中芯国际、华虹半导体和长鑫存储的三种环境,这台机器到底能不能应付?

还有一条宇量昇的线。宇量昇是上海光机所和新凯来合资的项目,两家各占一半股份。新凯来是前面讲过的华为系芯片设备公司。中芯国际从2025年9月份开始,就在测试宇量昇的浸没式DUV光刻机。这条线早就在跑,只是到7月底才被外媒捅出来。现在宇量昇团队加入进来,项目继续向前推进。这就是第一个问题的答案:机器大致是什么水平,为什么三家公司先得到机器。

国产化率不能只看一个比例

接着说国产化率。没有人会相信这台机器是100%全国产。这两天有人炒作国产化率90%、80%或70%,但这些数字其实没有那么大意义,因为统计方法不同。按重量统计,国产化率可能达到99%。与其争一个口径不明的比例,不如研究到底有哪些东西不能国产。

第一是投影物镜。光从光源发出来后,要经过很多层镜头打到硅片上。现在这类镜头来自德国蔡司。国内也有人测试、研发,但现在还达不到对方的水平。

第二是光源。深紫外光刻机DUV的激光光源主要有两家公司在做。一家是美国公司,但已经被阿斯麦收购,大概率不会供应;另一家叫Gigaphoton,是日本公司。至于这家日本公司以后是否愿意继续供货,只能走一步看一步。

第三是高端传感器和精密伺服系统,包括位移量尺、光栅尺、精密电机等,这一块也是德国和日本公司占主导。国内也有人做,但据业内说法,国产控制系统的国产化率不到20%。整套控制系统主要还是依靠德国和日本,全世界都购买这两个国家的产品,包括阿斯麦也是如此。

第四是双工件台。这一块反而是国内相对比较亮眼的,国产化率会高一些。

第五块才是真正卡脖子的东西:光刻胶。浸没式DUV光刻机使用的光刻胶100%由日本生产,而且日本已经说不再接受新订单。只要是中国客户,去下订单就没有了。中国在卡日本的稀土材料,日本就卡中国的光刻胶。今年从日本进口的光刻胶基本上要清零,再往后就彻底没有了。

光刻机拆解式构图,投影物镜、激光光源、精密传感器、双工件台和光刻胶围绕整机排列,光刻胶被突出为关键材料,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

国内不能生产光刻胶吗?能。每一样被卡脖子的东西,国内都在生产。但是直接换上国产产品以后到底好不好用、能不能工作,还要重新测试。

从实验室到稳定放量

那么,这件事到底该放鞭炮,还是该泼冷水?目前只是传闻,而且是匿名人士的传闻,没有任何官方回应;机器里还有很多东西来自日本和德国,最核心的部件不是自己生产,光刻胶又被一剑封喉。

但这里必须给出一个结论:这确实是一次巨大的进步。中国有非常多的科研成果,最后没有办法转化为生产力。我们之所以有各种科技成果转化机构和文件,就是因为科技转化成生产力太难,中间有一道巨大鸿沟。一旦这个东西真的走出实验室,准备开始量产,就是巨大进步。5台也算小批量量产。

从样机变成台套

一个科技成果从实验室进入工厂,要经过好几个步骤。第一道门槛,是从样机变成台套。样机怎么做出来?一群老师傅在车间里只伺候一台机器。机器能跑,但可能只能跑一次,下次还能不能跑出来不一定;这台机器也不能复制,下一台怎么做以后再说,这就叫样机。

台套则意味着有第二台、第三台、第四台,可以按照一个标准继续往下造。从5台到20台当然有区别。项目成熟后,可以继续改进,降低成本、提高精度。但第一道门槛非常重要。

整机指标与套刻

第二道门槛是整机指标,重点是套刻。拿一块晶圆上来照相,这件事本身没有那么难。难的是照完以后,要在上面涂各种东西,再蚀刻出痕迹,然后再照一次,而且可能不是再照一次,而是再照十几次。照十几次以后,芯片不能废掉。只要其中一次摆歪一点,或者镜头里有灰尘,整个晶圆就废了。所以套刻才是真正对光刻机的考验。

客户工艺验证

第三道门槛叫客户工艺验证。光刻机到了晶圆厂,不是通上电就能跑。它还要与光刻胶、掩膜、涂胶显影机、蚀刻机、量测设备、缺陷测量设备一起磨合。光刻只是晶圆厂生产过程中的一步。在不同的工厂、不同的芯片、不同的工艺层上,需要重新寻找工艺窗口。

这又解释了为什么是那三家公司:它们的工艺完全不同,对光刻机的要求也完全不同。如果三家公司都测试通过,就有巨大的代表意义。但要注意,现在所说的是准备交给它们测试,不是已经交付,更不是已经通过客户工艺验证。

稳定放量与良率

第四步是稳定放量。一天到底能跑多少晶圆,一个月要停机几次,能不能连续工作,良品率能不能稳定,不能工作一段时间以后良品率就下降。

一台实验室样机沿着工程道路依次走向标准化装配、晶圆厂协同验证和连续生产,终点是稳定良率与成本核算,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

这里可以讲一个故事。日本人早期造战列舰时,发现炮总是打不准,有时打得特别远,有时特别近,怎么也找不到原因,这就属于良率差。后来找英国工程师来看,工程师发现弹药仓距离锅炉房稍微有点近。锅炉房有时变热,导致弹药温度改变,发射距离也就不准。对于炮来说,弹药温度与爆炸后的力量有关。

这种问题自己很难找出来,即便定位到了,有时也改不了。比如船已经造好,锅炉房能不能挪走?挪不走。这就是稳定放量过程中需要解决的各种问题。

晶圆厂最后看的不是情怀,而是要核算成功制造一片合格晶圆到底花多少钱。造十片只成功一片不行,现在要达到百分之九十几的成品率,才可以真正进入生产环节。

目前只是跨过了第一道门槛,也就是走出实验室,真的准备开始量产。后面还有第二道、第三道以及更多事情要做。但第一道门槛最值钱,因为科技向生产力的转化开始动起来了,所以这件事非常重要。

股市真正交易的是扩产预期

那么,股市为什么跌得这么惨?从前面的过程看,这件事真是八字还没一撇:信息来自匿名人士,所有接收方没有确认,最终能造出什么样的机器也没人知道,股市却已经有如此激烈的反应。

核心原因只有一个:现在AI基建这条线已经拉得实在太紧。在AI还没有搞清楚怎样挣钱的情况下,科技巨头一年在AI基建上的投入,已经相当于一个中型或中小型国家的GDP。在这种情况下,任何风吹草动都会让股价上蹿下跳。

中国开始生产DUV光刻机,对全世界来说是一个重要信号。过去中国为什么没有生产出更多芯片?因为被卡脖子。如果按照中国自己的方式,早就砸锅卖铁扩产。现在扩不了,问题就在光刻机。如今传出自己开始造的消息,全世界看了以后自然会心里发寒。

再看一个数据。今年6月份,集成电路也就是芯片,成为中国第一大类出口商品,不是服装,不是家电,不是手机,而是芯片。上半年集成电路出口1,772.8亿美金,同比增长96.1%,在去年同期基础上接近翻番。

但必须注意,这些钱是怎么挣到的。出口芯片按照数量来说只增长了7%,剩下那部分主要是涨价涨出来的。出口额接近翻番,不等于芯片数量接近翻番。

对于全世界的芯片厂商来说,这套路径很熟悉。中国的体量、全产业链、中国工程师密度、很低的薪资加很多的班、整个成本控制能力和迭代速度加在一起,会让它们想到家电、手机、新能源车、锂电池走过的路径可能再重演一遍。虽然芯片大规模扩产可能还要再等两年,但这套路径它们太熟悉了。

世界工厂巨轮从中国芯片产线驶向全球市场,韩国存储厂商与荷兰设备厂商站在不同位置观察未来扩产压力,画面不显示具体数字、日期、比例或排名;不补充其他数字、日期、比例、排名或因果关系。浅色背景的商业评论版橡皮泥平面信息图的统一风格。

这也是三星和SK海力士跌得比阿斯麦惨得多的原因。就算这5台机器造出来,也只是阿斯麦2008年的水平,而且什么时候交付还不一定。阿斯麦最新的DUV浸没式深紫外光刻机一年能造130多台,明年还要扩产,再增长30%,2028年继续扩产。所以这件事对阿斯麦的短期影响没那么大。

但对三星和SK海力士影响就大了。它们也没有生产出更多芯片,现在赚这么多钱的原因,与中国芯片出口额接近翻番的原因一样:价格涨了。价格为什么涨?物以稀为贵,因为生产不出那么多芯片。

现在世界工厂的巨轮开始运转,最后一个卡脖子的东西似乎正在松动。即使国产光刻机暂时不够好,美国方面审批时也可能稍微放松。总之,中国扩产的路已经开始走。对三星和SK海力士这种依靠稀缺性赚取超额利润的公司来说,市场自然会担心。

为什么还不是DeepSeek时刻

这算不算DeepSeek时刻?我认为还不能算。现在“DeepSeek时刻”似乎不再只表示中国造出好东西,而变成中国放出一点消息,然后美股暴跌,语言的发展就是这么有趣。但这一次还不能算,因为机器到底长什么样、到底能不能工作,现在都不知道,所以距离DeepSeek时刻还有点远。DeepSeek是真的把东西造出来了,包括前两天的Kimi K3也是真的把东西造出来了,而这次目前只是一个小道消息。

传闻、考卷与卡脖子

最后总结三件事。第一,这次只是一个传闻。官方没确认,企业没确认,客户也没确认。

第二,这次真正拿出来的不是5台光刻机,而是考卷。设备要去中芯国际、华虹半导体和长鑫存储考试。这张卷子一方面要证明国产光刻机可以应对不同环境,另一方面也要交一张卷子给美国方面看:我们自己也能做,你的设备该卖还是卖给我。但这仍然只是准备考试,不是已经通过考试。

第三,在整台光刻机里,包括光源、透镜,最关键的掩膜和光刻胶,还有很多被卡脖子的地方。卡脖子不意味着永远卡死,卡住的是时间和成本。只要愿意花钱、愿意等,总有一天能够做出来,只是要看划算不划算。

这次股市暴跌,主要还是神经绷得太紧。我对于科技、对于人工智能这次大的浪潮和方向,仍然抱有坚定信仰。虽然这一轮确实让我亏了不少钱,但只要方向是对的,中间都只是过程。真正考验信仰的时刻又来了一次。


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