“光刻机之父”林本坚：中国现有设备能造出5nm芯片，美国拦不住

2023年8月29日，华为Mate60Pro突然上线开售，瞬间引爆全球市场，消费者拆解后发现，这款手机搭载的麒麟9000S处理器，竟是中芯国际采用国产工艺制造的7纳米芯片。

这一突破让美国商务部紧急启动调查，却最终不得不承认一个事实，那就是他们精心构建的技术封锁网，出现了致命缺口。

就在外界争论中国如何实现这一奇迹时，一位半导体行业泰斗的发声给出了答案。

被誉为“浸没式光刻之父”的台积电前研发副总林本坚直言，中国用现有深紫外设备就能造出5纳米芯片，美国的限制纯属徒劳。

林本坚

一部手机引爆的技术地震

华为Mate60Pro的横空出世，像一颗投入平静湖面的巨石，在全球半导体行业激起层层涟漪。发售当天，线下门店排起长队，线上商城瞬间售罄，甚至出现了加价数千元的黄牛交易。

但真正让行业震动的，不是销售热度，而是芯片背后的技术突破。

专业机构TechInsights对其进行拆解后，发布了一份长达20页的分析报告，报告显示，这款芯片采用的是中芯国际自主研发的N+2工艺，实际性能已经接近5纳米级别，与苹果A15不相上下。

且制造这款芯片的设备，也并非全球最先进的极紫外光刻机，而是荷兰ASML生产的深紫外光刻机。

深紫外光刻机

这一发现让美国的制裁政策陷入尴尬，2022年以来，美国不仅禁止向中国出口极紫外光刻机，还联合荷兰、日本限制深紫外光刻机的对华出口，试图从设备源头阻断中国先进制程的研发。

但麒麟9000S的出现，直接证明了封锁策略的失效。

此时，林本坚的公开表态更具说服力，作为浸没式光刻技术的发明者，他对光刻机的技术极限了如指掌。

他在接受彭博社采访时明确表示，中国厂商通过多重曝光技术和材料调整，已经把深紫外设备的潜力发挥到了极致，7纳米只是开始，5纳米技术上完全可行。

林本坚

改变全球光刻机格局的男人

能让全球半导体行业信服的声音寥寥无几，林本坚无疑是其中之一，他的权威性，并非来自职位头衔，而是源于四十余年深耕行业创造的一系列奇迹。

1942年出生于越南的林本坚，祖籍广东潮汕，1963年从台湾大学电机系毕业后赴美国深造，1970年获得俄亥俄州立大学博士学位，毕业后他加入IBM公司，一待就是22年。

在半导体产业刚起步的年代，他从1.25微米分辨率开始钻研，一步步将光刻精度优化到0.35微米，积累了数十项核心专利，成为行业公认的光刻技术权威。

林本坚

1992年，50岁的林本坚离开IBM创办咨询公司，彼时全球光刻机市场被日本尼康和佳能垄断，荷兰ASML还只是个追随者。

当所有巨头都在死磕157纳米波长的干式光刻技术时，林本坚却另辟蹊径，提出用纯水代替空气作为光刻介质的创新思路。

他通过上百次实验证明，193纳米波长的光线经过水的折射后，等效波长可降至134纳米，大幅提升光刻精度。

林本坚

2000年，张忠谋三顾茅庐请林本坚加入台积电，在这里，林本坚正式推出浸没式光刻技术，ASML果断采纳这一方案，研发出新一代光刻机。

台积电率先使用该设备实现90纳米制程突破，一举拉开与竞争对手的差距，ASML也凭借这项技术逆袭，超越尼康和佳能成为全球光刻机霸主。

这位曾改写全球光刻机格局的技术泰斗，对中国芯片突破的判断，自然有着旁人无法比拟的话语权，他的发声，本质上是基于技术规律的客观判断，也让外界看清了中国突破的技术逻辑。

林本坚

旧设备如何造出先进芯片？

在半导体行业，一直流传着“得光刻机者得天下”的说法，全球最先进的极紫外光刻机售价超过1.2亿美元，且被ASML垄断，美国通过出口管制禁止其对华出售。

但林本坚的研究早已证明，设备并非决定制程的唯一因素，技术创新同样能打开突破口，林本坚发明的浸没式光刻技术，为中国提供了关键思路。

其核心原理并不复杂，利用水的折射率高于空气的特性，在光刻机镜头和晶圆之间注入纯水，让193纳米的深紫外光经过折射后，实现更高的分辨率。

就像我们用放大镜聚焦阳光时，在镜片与物体之间加入水，焦点会更集中一样。

光刻机

中芯国际使用的ASMLTwinscanNXT:2000i光刻机，就是基于这一技术的深紫外设备，其分辨率≤38纳米，原本只能满足28纳米制程的生产需求。

但中国工程师通过多重曝光技术，将一个精细图案拆分成多个简单图案，依次曝光到晶圆上，相当于用普通画笔通过多次描绘画出工笔画。

具体到5纳米制程，需要采用四重曝光技术，这对工艺控制的要求极高，每一次曝光的偏差都不能超过1纳米，相当于在足球场大小的场地里，让足球精准落在指定的硬币上。

光刻机

初期良率仅为65%，意味着每生产100颗芯片，就有35颗无法使用，但通过持续优化工艺参数，中芯国际最终将良率提升至可商业化的水平。

不仅如此，这款设备在荷兰2023年初实施出口限制前，就已经通过合规渠道进入中国市场。

林本坚在台湾清华大学的课堂上曾分析，中国工程师对设备的改造和工艺的优化，已经超出了设备厂商的初始设计预期，这种创新能力才是突破封锁的核心动力。

光刻技术

结语

未来的半导体行业，将不再是单一国家的垄断游戏，而是全球创新力量的共同舞台。

中国芯片产业从追赶到突破的历程，也为其他国家提供了借鉴，只有坚持自主创新，才能在全球科技竞争中立于不败之地。

正如林本坚所说，创新不靠垄断，靠的是持续不断的努力，这或许就是中国芯片突破给世界的最大启示。

信息来源：台积电前研发副总林本坚：中国可继续推进到5nm制程，美国的限制是徒劳的！
彭博社 2023-10-30

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