逆向工程碰門檻，光刻機比原子彈還難造？

眾所周知，中國本土芯片廠商在引進最新的7nm等級先進光刻機時，不算一帆風順。在之前的多篇文章中，不少讀者在評論區表示：既然核武、航母、基建重工領域，中國可以通過引進+逆向開發模式打破眾多技術壁壘，為什么不能把ASML的光刻機“復刻”出來？

光刻機是否比原子彈還難造？

對于上述問題，本文不會過多從光刻機的各部零件、核心結構以及產品供應鏈這些繁復、細節角度去討論，咱們只談核心問題：為什么中國難以對ASML光刻機進行逆向開發。

禁錮一：光刻機合同約束

逆向開發第一步，得先把設備買回來。

1、商業合同約束：荷蘭ASML是全球唯一一家生產應對7nm+先進制程光刻機的企業。中國企業作為其重要客戶，在設備采購方面需要面臨相當繁瑣的交易合同洽談甚至綜合審查。

2、政策協議約束：在獲得ASML公司在企業層面的合作確認之后，還要經過荷蘭政府的進出口相關政策、法規約束。荷蘭政府對此設置了超出了國際間一般商品采購審核標準，在極端情況下（如2019年末的7nm光刻機供應問題）會受ASML公司核心股東所在國政府的超前干涉。

3、技術和知識產權約束：簡而言之，中國企業想要購買光刻機這一大國重器（也是地表最強印鈔機），需要保證不得侵犯、破壞、影響ASML相關產品、知識產權的合法權益。逆向開發則是絕對被禁止的（你都學會了，我以后賺誰的錢去？）。

特殊歷史時期帶來的重大機遇，可遇不可求

在這一點上，中國很難像冷戰結束后“全資收購烏克蘭”一樣，將前蘇聯20世紀頂級軍事科研技術（甚至生產線、生產材料、專家、專家親屬）一股腦全買回來在國內安家落戶。這一點也是目前最難攻克的問題~ 荷蘭不傻，美國不讓，中國亦不便... ...。

因此，合同及法規約束是ASML光刻機的“軟件防護”措施。

禁錮二：光刻機設備暗門及密保設置

逆向開發第二步，把設備拆開。

關于這一點就非常容易理解了，我們直接引用ASML首席執行官彼得·溫尼克的話即可：

“ASML的EUV光刻機結構非常復雜，不存在被復制的可能性。我們所有的光刻機都裝有（一系列）傳感器，任何異常的非法操作都將被檢測并立即發出警告，（我們也會第一時間獲悉）。”

ASML CEO：彼得.溫尼克（Peter Wennink）

這種類似先進武器、裝備自毀裝置的傳感器設置，也是ASML為確保其光刻機全球獨家壟斷地位的“硬件裝備”。

禁錮三：賣方市場的環境約束

機器買回來，拆開了，萬一逆向開發失敗怎么辦？

相對于高鐵技術、核能技術以及各類光機電產業而言，中國得以進行技術產品逆向開發的基礎，就是“采購源”的可替代性。日本的高鐵技術不行咱們可以上德國的，美國的核能技術不賣我們可以和法國談。

然而，在AMSL光刻機的問題上，我們處于嚴重的賣方市場環境——即產品供應方處于絕對壟斷且獨家供應的角色。一旦我方決定突破上述禁錮一、二的約束，強行展開逆向開發，接踵而來的必將是ASML方徹底斷供外加跨國訴訟、巨額違約賠償。

如無意外的話，ASML的核心股東所在國（如美韓等國）政府也會參一腳，在相關領域的產品、技術、知識產權交易、轉讓問題上痛下死手。

這道坎的意義，近乎于“開戰信號”。結合目前我國在自主光刻機領域的研發進程來看，至少在短期（5年左右）內難以輕松逾越。

禁錮四：供應鏈約束

機器買回來、拆開了、逆向開發成功，然后呢？

且不談一臺先進級光刻機所需的數以萬計的核心零部件、技術難題、產業鏈國有化程度等問題，我們只談光刻機核心構件之一——物鏡系統。全球僅有德國的卡爾蔡司（Carl Zeiss）一家公司能夠為它生產、供應光學鏡頭系統。

很多讀者會問，光刻機就算了，造光學鏡頭還會比原子彈還難？

答案其實很簡單，舉個眼前的例子吧：

日本索尼花巨資注入卡爾蔡司，為其光學影像部門研發、制造優秀的攝影、攝像鏡頭產品。然而，所有打著“Sony”標志的Zeiss鏡頭（以及其他攝影）產品，基本都是產自“索尼蔡司鏡頭”的亞洲工廠。而真正意義上的德國卡爾蔡司原廠鏡頭，產地依然源自歐洲。更進一步說，蔡司制造高素質鏡頭玻璃、鍍膜的原材料，依德國法律規定完全禁止出境。

因此，作為民用消費級的攝影鏡頭即被如此銅墻鐵壁般“保護”起來，可想而知作為光刻機物鏡系統的光學鏡頭，又是何等保密級別的存在。

至于我國能否生產出媲美卡爾蔡司的光學鏡頭，這一點我想攝影圈的朋友們早已知曉答案。我國在先進光學鏡頭及自動對焦方面的技術積累，目前還是暫且不夠的。

物鏡系統只是光刻機三核心之一，其他各類處于相關各國嚴格技術保密、專利禁止轉讓級別的產品、知識產權還有很多，這些都是對光刻機進行逆向開發所要面對的重重難題。

總結

本文寫這么多，并非是為漲別人志氣滅自己威風，說到底是希望更多愛國民眾可以了解光刻機領域的現狀，以及我國芯片產業目前所處的環境和角色。光刻機的國產化是歷史必然，但現在仍是我國芯片行業所涉各產業鏈、各環節、各公司潛心學習、循序前行、經驗積累的階段。

我國目前已掌握12~14nm芯片的設計研發生產流程，目前國內也有至少三家（中芯、華虹、弘芯）具備14nm制程生產能力的先進晶圓廠，且12~14nm芯片目前仍屬于“性能級”產品（參照Intel 2020年最新發布的Comet Lake系列酷睿處理器，仍使用14nm改良版制造工藝生產）。因此，我們當前面臨的問題不僅是7nm光刻機何時供貨，更重要的依然是14nm等級光刻機及對應產品的進一步擴容、增產、吃透。

國際競爭瞬息萬變、永不停歇，在適當的時間節點迅速適應環境、調整自身角色和心態才是做有用功。先進光刻機的逆向開發，是否就是適合我國的最佳路線？這也并非是一條必須打破頭走到底的單線思維，相信我們的科研力量、相信國家的政策扶持，只要付諸努力，必然有所收獲。