“光刻机之父”林本坚：中国现有设备可造出5nm芯片，美国已承认

2023年10月，81岁的林本坚在彭博社的采访中，抛出了一句让西方半导体圈炸开锅的言论：中国大陆仅凭现有深紫外设备，就能实现5纳米芯片的制造。

这位可不是空口说白话的普通老者，他正是当年一手将台积电从困境中拉出来、重塑光刻领域格局的技术泰斗。

这话一出，美国商务部立刻坐不住了，火速启动专项调查，可等他们拆开华为Mate60 Pro的机身，里面的麒麟9000S芯片不仅实现了7纳米制程，性能更是无限贴近5纳米的行业标准。

美国人这才后知后觉，他们精心编织的技术封锁网，竟被中国工程师用看似笨拙的方法撕开了大口子。

我们先从这里抛出疑问：没有全球顶尖的EUV光刻机，中国到底是如何啃下高端芯片这块硬骨头的？

水能当镜头？

林本坚的大半辈子，都在琢磨怎么把光刻机的分辨率推向极致。1970年从加州大学伯克利分校拿下博士学位后，他在IBM深耕22年，全程主攻微影技术。

那时候整个行业都在砸钱研发157纳米干式光刻，英特尔、尼康这类巨头都认定这是唯一的技术出路，没人愿意换个方向思考。但林本坚偏要剑走偏锋，他把目光锁定在了一个被行业忽略的参数上——折射率。

光刻机的分辨率有个核心逻辑，波长越短、介质的折射率越高，刻出来的电路线条就越精细。既然波长的突破要耗费天价成本且周期漫长，那不如从折射率上找突破口。

空气的折射率仅为1，而纯水的折射率能达到1.44，他由此萌生了一个大胆想法：在光刻机镜头和晶圆之间灌满一层纯水。这样一来，193纳米的入射光进入水中后，等效波长会直接缩短到134纳米，分辨率能实现40%的跃升。

2002年他在国际光电学会公开这个方案时，台下瞬间陷入死寂。有人觉得他疯了，机器内部灌水难道不怕短路报废？设备厂商更是强烈抵触，毕竟这相当于全盘否定了他们此前在157纳米技术上的巨额投入。

当时只有荷兰ASML愿意试着验证这个想法，没想到2004年第一台浸润式光刻机顺利落地，台积电迅速将其投入使用，成功量产65纳米芯片。而另一边的尼康还在死磕157纳米技术，最终被市场彻底淘汰。

四次曝光顶一次？

2022年美国开始禁止向中国出售EUV光刻机，本以为能把中国芯片制程牢牢卡在7纳米以上。可他们没料到，中国工程师把林本坚的浸润式设备玩出了新花样。

SAQP工艺，说白了就是把原本一次完成的光刻流程，拆成四次来分步操作。先在晶圆上刻出基础图案，接着沉积一层专用材料，再蚀刻出新的纹路，如此循环四次，硬是把38纳米的设备极限压到了5纳米的水准。

这个过程的繁琐程度远超想象。台积电用EUV设备，一次曝光就能完成工序，良率能稳定在90%。而中芯国际早期用SAQP工艺时，良率只有50%，一次流片就要烧掉3亿人民币。

这么看来，这确实是个“烧钱”的笨办法，但中国有个独特优势——市场体量足够大。军用芯片、服务器芯片、基站芯片这些领域，根本不在乎成本略高，核心诉求是绝不能被别人掐住技术脖子。

2024年的数据指出，中芯国际已经把SAQP工艺的良率提升到85%，成本也降到了可商用的范围。上海微电子的28纳米浸润式光刻机虽未大规模商用，但相关专利储备一直在稳步推进。激光退火设备、刻蚀机等配套环节，也已在华虹、长江存储的项目中完成技术验证。

美国从否认到承认

2023年3月，张忠谋还在公开表态，称全球化时代已经落幕，美国应当优先保障国家安全，言外之意就是技术封锁能延缓中国芯片的追赶速度。

可没想到时隔不到半年，华为新款手机就让美国商务部慌了神。Tech Insights实验室的拆解报告明确承认，麒麟9000S的性能指标已接近5纳米水准，其制造工艺正是基于DUV的多重曝光技术。美国政府再也没法装聋作哑，只能默认中国已经突破了技术封锁。

更让美国尴尬的是，西方设备厂商开始坐不住了。ASML2023年第三季度财报显示，中国成了它的最大客户，虽说卖出的都是DUV老款机型，但订单量出现暴涨。

尼康和佳能也急于重返中国市场，他们担心一旦中国本土芯片产能全面崛起，芯片价格会出现崩盘，届时他们连行业红利的汤都喝不上。

美国智库“战略与国际研究中心”发布报告警告，技术封锁客观上倒逼了中国的“反向式创新”，这种压力转化为动力的行业演变，让美国的管制政策出现了明显的“战略反噬”。

英伟达CEO黄仁勋2024年公开坦言：中国紧跟着我们，双方的技术差距已经非常接近。

现在中国在芯片设计和制造领域的研究论文产出量，已经达到美国的两倍，且还在保持年均两位数的增长。人才储备、市场规模、政策扶持的三重加持，正让西方的技术垄断护城河越变越窄。美国本想靠封锁拖垮中国芯片产业，最终却逼出了一个韧性更强的竞争对手。

中国正在换赛道

2025年林本坚在一次采访中说了句大实话：物理层面的摩尔定律迟早会走到尽头，但经济层面的摩尔定律还会继续推进。芯片不可能无限微缩到原子尺度，未来的行业竞争核心，不是比谁的制程更微小，而是谁能在现有条件下拿出最经济的解决方案。这正好切中了中国半导体产业的战略方向。

北大团队研发的存算一体芯片，凭借阻变存储器搭配动态误差校准技术，将模拟计算精度拉到24位，处理矩阵运算的速度比顶级GPU快1000倍，能效还实现了100倍的提升。

清华的“玉衡”光谱成像芯片，把光子调制与AI算法深度结合，分辨率做到了亚埃米级，体积却仅为2立方厘米。

复旦团队更是造出全球首颗二维-硅基混合闪存芯片，写入速度达到400皮秒。这些技术突破都没有死磕制程大小，而是在架构、材料、算法领域另辟蹊径。

封锁只会催生创新，傲慢终会被现实打破。林本坚用浸润式技术改写半导体历史，中国工程师用多重曝光撕开封锁线。