中国工信部在9月2日发布了一份产业文件，提到中国厂商成功生产了一种“套刻精度”小于8纳米的光刻机（曝光机）。之后，部分媒体报道解读为中国的光刻机“可制造8纳米及以下的芯片”，引发了国内一波关于半导体产业全面科技自主、成功实现弯道超车的热潮。

然而，基于我对中国芯片行业的理解，我对这类新闻并不抱有太大期望，因为我知道这种技术突破还远未达到宣传营造出来的水平。但是，在与夫人讨论这个话题时，我却发现很难解释清楚，因此，今天我花了些时间查证了一下这个事情。

首先，要理解这个“8纳米”到底意味着什么，我们得弄清楚“套刻精度”是什么。
“套刻精度”指的是在制造芯片时，不同层次之间的对位精度。打个比方，就像在建一栋高楼时，每层楼都需要完美对齐，否则建筑会歪。所谓的8纳米“套刻精度”，意味着这台光刻机在不同层次间对齐的精准度达到8纳米。但这仅仅是在对齐层面上的表现，跟我们通常所说的8纳米制程节点并非一个概念。

那么，与阿斯麦相比，这台光刻机能制造什么样的芯片呢？根据资料显示，中国这台光刻机的分辨率是65纳米，这意味着它只能生产28纳米或更大制程的芯片，距离全球最先进的7纳米芯片还有很大的差距。

顺便介绍一下，为什么分辨率为65纳米的光刻机仍然能够制造出28纳米的芯片。要回答这个问题，我们首先需要了解一下芯片制造的基本过程。

类比来看，芯片制作过程就像是电影胶片的投影，简单来说，投射出来的每一层就对应着芯片的一层。而在这个环节中，中国国产的光刻机只能制造出65纳米的芯片。不过，通过一定的技术手段，可以让这台光刻机实现28纳米的精度。

多重曝光这个技术的意思是，同一个区域需要多次曝光，才能使芯片的电路线条变得更小、更精密。继续用电影胶片做比喻，想象有两个投影机同时投射到同一个屏幕上，屏幕上的图像是不是一下子变得复杂了很多？

在这个过程中，多重曝光技术的关键就是“套刻精度”。它能确保每次投影的图像都精确对齐，从而实现更高的制造精度。正是在这一点上，套刻精度的价值才得以充分体现。

说到这里，就不得不提一下华为手机的7纳米国产芯片了。我们是如何在不具备7纳米光刻机的条件下，制造出7纳米芯片的呢？这背后依赖的正是多重曝光技术。不过，肯定不是使用前面提到的那台光刻机，而是更高精度的设备，来自阿斯麦的先进光刻机。

那么，在之前发布的手机中，中国是如何在国外技术封锁的情况下生产出7纳米芯片的呢？使用先进的DUV光刻机（深紫外光刻机）。理论上，可以实现7纳米的制程：
具体而言，他们通过以下两种技术来突破限制：

第一项是浸没式光刻：通过在光束和芯片之间加入一层水，让光线变得“更细”，从而刻出更小的电路。简单来说，这是通过水的折射来缩短光线的波长，让DUV光刻机的分辨率达到更高的精度。为什么加入一层水，会让DUV的光线变得“更细”，从而刻得更小。不理解？翻一下物理书，这个叫做折射，折射后的光线波长变短，按照公理记住。

第二项就是我们前面介绍过的多重曝光：即同一个地方需要多次曝光，才能让芯片的电路更加精密和细致。

虽然通过这些技术手段勉强能生产出7纳米芯片，但它带来了一些明显的缺陷：
• 效率很低：这种方法需要更多时间，生产速度非常缓慢。
• 成本极高：用这种方式生产芯片，成本非常昂贵，经济效益不佳。
• 良品率低：就是生产出的芯片中，很多可能不符合完美标准。
因此，只有在除了经济效益之外，还要考虑其他战略或政治因素时，才会选择这种高成本低效率的生产方式。

最后的问题在于，中国的光刻机与世界最先进的光刻技术走在不同的发展路径上。就如同同样是做手术，别人拿着手术刀，我们手里拿着菜刀。

我们研制的DUV光刻机使用的是深紫外光，其光波波长为193纳米。用这把菜刀做些简单的手术还行，如果做心脏、大脑这种精细手术，必须借助手术刀了。目前全球最先进的光刻机使用EUV光刻机（极紫外光刻机），其光源波长仅为13.5纳米。就像一把超锋利的刻刀，能够直接刻出7纳米、5纳米，甚至更小的芯片。这不仅意味着它能制造出更加精密和高效的芯片，同时生产速度更快，成本也更低。

正视差距、踏实学习，才是科学的态度。这就是中国光刻机与国际最先进设备之间的差距所在。