逆向工程碰门槛，光刻机比原子弹还难造？

众所周知，中国本土芯片厂商在引进最新的7nm等级先进光刻机时，不算一帆风顺。在之前的多篇文章中，不少读者在评论区表示：既然核武、航母、基建重工领域，中国可以通过引进+逆向开发模式打破众多技术壁垒，为什么不能把ASML的光刻机“复刻”出来？

光刻机是否比原子弹还难造？

对于上述问题，本文不会过多从光刻机的各部零件、核心结构以及产品供应链这些繁复、细节角度去讨论，咱们只谈核心问题：为什么中国难以对ASML光刻机进行逆向开发。

禁锢一：光刻机合同约束

逆向开发第一步，得先把设备买回来。

1、商业合同约束：荷兰ASML是全球唯一一家生产应对7nm+先进制程光刻机的企业。中国企业作为其重要客户，在设备采购方面需要面临相当繁琐的交易合同洽谈甚至综合审查。

2、政策协议约束：在获得ASML公司在企业层面的合作确认之后，还要经过荷兰政府的进出口相关政策、法规约束。荷兰政府对此设置了超出了国际间一般商品采购审核标准，在极端情况下（如2019年末的7nm光刻机供应问题）会受ASML公司核心股东所在国政府的超前干涉。

3、技术和知识产权约束：简而言之，中国企业想要购买光刻机这一大国重器（也是地表最强印钞机），需要保证不得侵犯、破坏、影响ASML相关产品、知识产权的合法权益。逆向开发则是绝对被禁止的（你都学会了，我以后赚谁的钱去？）。

特殊历史时期带来的重大机遇，可遇不可求

在这一点上，中国很难像冷战结束后“全资收购乌克兰”一样，将前苏联20世纪顶级军事科研技术（甚至生产线、生产材料、专家、专家亲属）一股脑全买回来在国内安家落户。这一点也是目前最难攻克的问题~ 荷兰不傻，美国不让，中国亦不便... ...。

因此，合同及法规约束是ASML光刻机的“软件防护”措施。

禁锢二：光刻机设备暗门及密保设置

逆向开发第二步，把设备拆开。

关于这一点就非常容易理解了，我们直接引用ASML首席执行官彼得·温尼克的话即可：

“ASML的EUV光刻机结构非常复杂，不存在被复制的可能性。我们所有的光刻机都装有（一系列）传感器，任何异常的非法操作都将被检测并立即发出警告，（我们也会第一时间获悉）。”

ASML CEO：彼得.温尼克（Peter Wennink）

这种类似先进武器、装备自毁装置的传感器设置，也是ASML为确保其光刻机全球独家垄断地位的“硬件装备”。

禁锢三：卖方市场的环境约束

机器买回来，拆开了，万一逆向开发失败怎么办？

相对于高铁技术、核能技术以及各类光机电产业而言，中国得以进行技术产品逆向开发的基础，就是“采购源”的可替代性。日本的高铁技术不行咱们可以上德国的，美国的核能技术不卖我们可以和法国谈。

然而，在AMSL光刻机的问题上，我们处于严重的卖方市场环境——即产品供应方处于绝对垄断且独家供应的角色。一旦我方决定突破上述禁锢一、二的约束，强行展开逆向开发，接踵而来的必将是ASML方彻底断供外加跨国诉讼、巨额违约赔偿。

如无意外的话，ASML的核心股东所在国（如美韩等国）政府也会参一脚，在相关领域的产品、技术、知识产权交易、转让问题上痛下死手。

这道坎的意义，近乎于“开战信号”。结合目前我国在自主光刻机领域的研发进程来看，至少在短期（5年左右）内难以轻松逾越。

禁锢四：供应链约束

机器买回来、拆开了、逆向开发成功，然后呢？

且不谈一台先进级光刻机所需的数以万计的核心零部件、技术难题、产业链国有化程度等问题，我们只谈光刻机核心构件之一——物镜系统。全球仅有德国的卡尔蔡司（Carl Zeiss）一家公司能够为它生产、供应光学镜头系统。

很多读者会问，光刻机就算了，造光学镜头还会比原子弹还难？

答案其实很简单，举个眼前的例子吧：

日本索尼花巨资注入卡尔蔡司，为其光学影像部门研发、制造优秀的摄影、摄像镜头产品。然而，所有打着“Sony”标志的Zeiss镜头（以及其他摄影）产品，基本都是产自“索尼蔡司镜头”的亚洲工厂。而真正意义上的德国卡尔蔡司原厂镜头，产地依然源自欧洲。更进一步说，蔡司制造高素质镜头玻璃、镀膜的原材料，依德国法律规定完全禁止出境。

因此，作为民用消费级的摄影镜头即被如此铜墙铁壁般“保护”起来，可想而知作为光刻机物镜系统的光学镜头，又是何等保密级别的存在。

至于我国能否生产出媲美卡尔蔡司的光学镜头，这一点我想摄影圈的朋友们早已知晓答案。我国在先进光学镜头及自动对焦方面的技术积累，目前还是暂且不够的。

物镜系统只是光刻机三核心之一，其他各类处于相关各国严格技术保密、专利禁止转让级别的产品、知识产权还有很多，这些都是对光刻机进行逆向开发所要面对的重重难题。

总结

本文写这么多，并非是为涨别人志气灭自己威风，说到底是希望更多爱国民众可以了解光刻机领域的现状，以及我国芯片产业目前所处的环境和角色。光刻机的国产化是历史必然，但现在仍是我国芯片行业所涉各产业链、各环节、各公司潜心学习、循序前行、经验积累的阶段。

我国目前已掌握12~14nm芯片的设计研发生产流程，目前国内也有至少三家（中芯、华虹、弘芯）具备14nm制程生产能力的先进晶圆厂，且12~14nm芯片目前仍属于“性能级”产品（参照Intel 2020年最新发布的Comet Lake系列酷睿处理器，仍使用14nm改良版制造工艺生产）。因此，我们当前面临的问题不仅是7nm光刻机何时供货，更重要的依然是14nm等级光刻机及对应产品的进一步扩容、增产、吃透。

国际竞争瞬息万变、永不停歇，在适当的时间节点迅速适应环境、调整自身角色和心态才是做有用功。先进光刻机的逆向开发，是否就是适合我国的最佳路线？这也并非是一条必须打破头走到底的单线思维，相信我们的科研力量、相信国家的政策扶持，只要付诸努力，必然有所收获。