“光刻机之父”林本坚：中国现有设备能造出5nm芯片，美国已承认

半导体产业作为全球科技竞争的核心，中国在面对外部技术限制时展现出坚韧的自主创新精神。林本坚这位在光刻领域享有盛誉的专家，其言论直接点明了中国芯片制造的潜力，这不仅是对现有设备的肯定，更是对本土技术路径的认可。

从深紫外光刻机的应用来看，中国企业通过优化工艺流程，已经在7纳米基础上向更先进节点推进，这体现了产业从依赖进口向自给自足的转变。

林本坚早年在美国IBM工作期间，开发出浸没式光刻技术，这种方法通过在镜头与晶圆间注入高折射率液体，提升了光线解析能力，使193纳米波长的深紫外光源能够处理更精细的图案。

加入台积电后，他推动了多项制程升级，帮助公司从10纳米节点逐步实现量产。相比传统干式光刻，浸没式技术将分辨率提高了约1.4倍，这为后续节点奠定了基础。

中国大陆目前持有的深紫外设备，主要来自ASML的NXT系列，这些机器原本设计用于28纳米以上生产，但通过技术改造，已适用于更小尺寸。

在2023年的一次访谈中，林本坚明确表示，中国可以用现有设备实现5纳米芯片制造，这基于多重图案化技术的运用。这种技术不同于单次曝光，而是通过多次叠加掩膜和蚀刻步骤，将特征尺寸细化。

举例来说，7纳米节点通常需双重图案化，而5纳米可能涉及四重甚至更多，这虽然增加了工序，但能有效绕过极紫外光刻机的限制。

相比7纳米，5纳米节点晶体管密度提升约80%，功耗降低25%，这在高性能计算和移动设备中优势明显。中国企业如中芯国际，从2020年起就开始囤积设备，并在2024年将7纳米良率提高到60%以上，为5纳米试产提供了经验。

技术路径的选择体现了中国半导体产业的务实策略。深紫外光刻机虽波长较长，但成本较低，且中国已掌握相关维护和升级技能。相比依赖极紫外设备的国际路径，中国采用的混合模式结合了电子束辅助校正，进一步提升精度。

这种方法在实验室验证阶段就显示出可行性，实际生产中，通过AI算法优化对准误差，控制在1纳米以内。

现有设备的潜力挖掘是中国芯片自主化的关键一环。ASML的1980i和2000i型号，通过软件升级和掩膜优化，能处理5纳米级图案，这比早期预想更具灵活性。相比2022年时的供应链中断风险，中国如今形成了从材料到测试的完整链条，本土光刻胶自给率超过50%。

美国半导体协会在2025年11月正式评估并承认中国已掌握5纳米规模化生产能力，这标志着外部限制的边际效应减弱。林本坚的分析在此背景下显得尤为及时，他指出，技术封锁反而激发了中国企业的创新动力。

中国的5纳米虽在密度上稍逊，但成本控制更好，适用于广阔的消费市场。这也促使全球供应链重新布局，中国制造的芯片在价格和性能间找到平衡点。

从产业影响看，林本坚的言论强化了中国在半导体领域的自信。现有深紫外设备的改造成本虽高，但回收周期短，通过集群化生产，年产能可达数百万片晶圆。

中国如今的投资聚焦于核心设备国产化，如上海微电子的193纳米光源开发，这为未来2纳米节点铺平道路。技术细节上，多重图案化需精确管理热膨胀效应，林本坚早年的贡献正是在此基础上扩展了Moore定律的应用寿命。

中国半导体企业的实践证明，林本坚的观点具有前瞻性。中芯国际在2025年已建成多条5纳米生产线，覆盖手机和服务器领域，良率稳定在50%以上。这与7纳米初期相比，进步在于缺陷检测工具的引入，减少了10%的废品率。

现有设备的升级路径清晰，包括增加浸没头和精密传感器，这些改动使分辨率从7纳米推至5纳米，而不需全新投资。

全球视角下，美国的承认推动了合作氛围的改善。中国芯片的崛起并非零和游戏，而是促进了技术扩散。

林本坚强调，创新源于需求驱动，这与中国市场规模相匹配。相比早期专利申请的跟随状态，中国如今在光刻相关发明上位居前列，年申请量超过万件。

中国半导体自主之路的每一步都凝聚着工程师的努力。

现有深紫外设备的潜力远未尽，通过新算法如机器学习辅助曝光，中国能在5纳米基础上探索更精细制程。相比7纳米的生产速度，5纳米虽复杂，但优化后效率相当。

最终，这种进步强化了国家科技自立。

美国承认的事实，标志着一个新时代的开启，中国芯片产业将在全球舞台上发挥更大作用。

参考资料

林本坚:半导体人才缺口惊人 证券之星