谦皆吉

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你可能想象不到，我国竟然研制出了9nm工艺制程的光刻机，要知道现在最受大家关注的是90nm上海微电子的光刻机，而如今出现了9nm光刻机，着实令我们感觉到有些惊喜。

2019年4月15日，武汉光电国家研究中心甘棕松团队，通过使用了二束激光在自研的光刻胶上突破了光束衍射极限的限制，在使用了远场光学的办法，光刻出最小9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新。

你可能觉得不可思议，事实上，这件事的可行性和可信性确实让人感觉到有些惊讶，但事实确实如此，虽然光刻机并没有完全的付诸于实施，可是你得知道的是，光刻机未来一定会被打破。

虽然，ASML目前已经可以生气7nm EUV光刻技术，相比之下，国内目前最好的上海微电子最好为90nm的光刻技术，这种差异确实有点偏大，但是，你得知道的是这种差异的变化，正是说明了我们急需对于光刻技术的需求。

如果光刻机不能够实行质的飞跃，势必给未来的光刻技术带来一种新的挑战，在《瓦森纳协议》的压力下，国产光刻机确实会让光刻机充满了压力，而武汉方面的突破，必然会给光刻机的未来增加无限可能。

LeoGo科技

    我国可以量产的是90nm制程工艺的光刻机，全球最先进的是荷兰ASML的7nm EUV光刻机，可以说我国的光刻机技术与世界先进水平还有很大的差距。但是，还有一个问题，即便有钱，也很难买到最先进的7nm EUV光刻机，下文具体说一说。

    与荷兰ASML的差距

    资料显示，我国生产光刻机的厂商是上海微电子（SMEE），成立于2002年，目前所生产的光刻机，主要用于90nm及其以下芯片制造工艺，几乎垄断了全球低端光刻机市场，占到了全球80%以上的市场份额，但是在高端光刻机领域为零。

    上海微电子与荷兰ASML在光刻机领域的差距，反映了我国在精密制造领域的差距，一台全球顶级的光刻机的关键零部件来自西方不同的发达国家，美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承、法多的阀件等等，更麻烦的是，

    因此，上海微电子只能先做好中低端光刻机，毕竟80%以上的芯片并不要高端光刻机，做好了中低端，生存下去，然后慢慢培养国内零部件厂商，向高端光刻机领域发展。

    购买高端光刻机“一波三折”

    最先进的EUV光刻机全球只有荷兰的ASML能够生产，售价超过了1.5亿美元。我国的中芯国际早在2017年就预定了一台7nm EUV工艺的光刻机，预计2019年年初交货，但是到了2020年，仍然未交货。

    第一次延期：2018年12月，ASML的主要元器件供应商Prodrive工厂发生火灾，中芯国际预定的光刻机延期。

    第二次延期：出售EUV光刻机需要荷兰政府发放许可证，在美国的种种施压下，先是对这台光刻机进行审计，只要美国制造的零件占到25%的价值，就需要美国出口许可证；再是以“国家安全”为由，拿出了《瓦森纳协议》，企图封杀这笔订单。

所以，至今中芯国际仍未收到这台7nm EUV光刻机。

    总之，我国光刻机与世界先进水平的差距，主要是制造工艺的差距。虽然，武汉光电研究中心已经突破了9nm光刻技术，但是在关键零部件、材料等方面仍然无法满足量产的需求。这也印证了一句话“自己有才是真的，只有你突破了技术，就没有人能卡住你的脖子”。

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Geek视界

光刻机是半导体产业中最重要的设备，技术先进的还是由荷兰ASML公司生产，我国也有在研发生产光刻机，但技术水平还比较落后，无法满足现代芯片工艺要求。

我国光刻机的发展现状与技术水准

目前我国能生产光刻机的企业有5家，最先进的是上海微电子装备有限公司，光刻机量产的芯片工艺是90纳米，目前正在向65纳迈进，因为90纳米是一个台阶，如果能过关，后面的65、45就很容易攻破，按照目前的发展速度，预计在2020年可以达到22纳米。

日本佳能和尼康的退出，只有荷兰ASM占统治地位，与它相比，国产光刻机有较大差距

日本还有两家光刻机设备商佳能和尼康，佳能因为此项业务亏损，在2008年就退出了。而尼康的光刻机受到了英特尔的限制，新的制程不用尼康的光刻机，给了尼康沉重的打击以致衰败。现在只有荷兰ASML占统治地位，它们的工艺已经达到了7nm，还在研发5nm中，而我国的光刻机设备是90nm，65nm还在研发中。显而易见，我国的光刻机技术还有很大的差距。

我国光刻机的发展成果

2016年我国完成了“极紫外光刻技术”的验收，历经八年的研究成果终于换来了回报，这对于光刻技术具有里程碑的意义。极紫外光刻是最具有代表性的光刻技术，它是以13.49nm的EUV光来用作投影，比其它的投影光源更全面，是投影技术的临界点，获得这项技术对光刻机的提升起着很大的作用，计划在2030实现EUV光刻机量产。

虽然我国的光刻机技术落后，但一个小小的突破就会给我们很大的信心，也代表了中国企业在半导体行业发展的决心，期望早日突破光刻机技术难关，迎来中国芯。

星河方舟

首先，我国很早就开始了光刻机的研制，在上世纪70年代，清华大学与中科院合作进行光刻机的研发，在1985年就研制成功了一台g线分步投影光刻机，这比国外同类产品仅仅晚了6年。

光刻机的研制技术难点主要是解决精密度问题，光刻的原理就像在米粒大小的面积上，雕刻纳米级大小的文字，其难度可想而知，所以这需要持续的研发和技术攻关。此外，我国光刻机的研发还面临资金和人才的调整。研发光刻机这种高精尖设备投入大、投资回报时间长，民营企业出于发展目的，很少会主动投入光刻机的研发，所以这需要国家进行投资和组织，

与国外相比，我国缺少光刻机相关配套产业，而且由于西方国家的技术封锁，几乎不可能从国外获得技术支持，所以，我国光刻机的发展只能来源于自主研发，而光刻机研发人员的培养难度较大、培养周期长、人才流失严重，这些都大大制约了我国光刻机的发展。

其实总体来看，发展光刻机取决于国家的决心，过去，我们可以很容易买到国外芯片，而且自主研发投入大、风险高，这造成了我们国家很多人产生了“造不如买”的观点，但随着中美贸易战的加剧，美国开始对中国进行技术防范，比如“中芯事件”，对华为的各种制裁，这些事件终于使国内企业醒悟过来，不发展光刻机，中国永远把自身的命脉放在别人手里，国家工业将永远徘徊低端产业，所以，发展光刻机已经刻不容缓。

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2018年11月30日据媒体报道，由中国科学院光电技术研究所主导的项目“超分辨光刻装备研制”29日通过验收。

该光刻机光刻分辨力达到22nm，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片。

专家表示，该光刻机在365nm光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22nm。项目在原理上突破分辨力衍射极限，建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线，绕过国外相关知识产权壁垒。

据悉，光刻机是制造芯片的核心装备，我国在这一领域长期落后。它采用类似照片冲印的技术，把母版上的精细图形通过曝光转移至硅片上，一般来说，光刻分辨力越高，加工的芯片集成度也就越高。

项目副总设计师胡松介绍，中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格局，形成一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权，为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性领域的跨越式发展提供了制造工具。

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芯片制造业两大至关重要的技术,蚀刻机和光刻机,在蚀刻机上我国已经攻克5nm技术，与欧美差距进一步缩小，但是在光刻机上，全世界只有荷兰的 ASML 能够制造顶级的光刻机。中国自主研发出世界首台超分辨光刻机，才达到了22纳米。

本来，中芯国际花了1.2亿美元向ASML订购了EUV，预计将在2019年年初交货。但是ASML突然失火，交货日期遥遥无期。

如果要发展光刻机，核心硬件这个还需要加大力度攻克，另外就是需要专业的人才，而这两个方面，目前我们都急缺，我们缺乏研究光刻机的高精尖人才。

另外最重要的是，光刻机这种东西，往往花费十几年投入，都没有一个响。属于高投入低产出的，如果没有国家投入支持，很少民营企业能够撑得起这么高的研发费用，关键还耐得住性子，十几年没有收益还能继续投入。

但是不管怎么样，我们国家的光刻机在持续进步，也让我们拭目以待。

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光刻机是芯片制造的核心设备之一，按照用途可以分为好几种：有用于生产芯片的光刻机；有用于封装的光刻机；还有用于LED制造领域的投影光刻机。

用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口，本次厦门企业从荷兰进口的光刻机就是用于芯片生产的设备。

在加工芯片的过程中，光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图。

一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片，线路图的层数越多，也需要更精密的曝光控制过程。

光刻机的技术门槛极高，可以说是集人类智慧大成的产物。

我国的光刻机技术仍然处于低端水平，上海微电子的光刻机代表我国光刻机的最高水平，制程工艺为90nm，而荷兰ASML的光刻机已经进入5nm的制程工艺，我国的高端光刻机全部依靠进口。

目前，全球光刻机领域的龙头老大是荷兰的ASML，占领了80%的市场，日本的尼康和佳能已经被ASML完全击败。最先进的EUV光刻机，只有ASML能够生产。大家所使用的手机的处理器、电脑的CPU，大部分是ASML的光刻机制造出来的。

ASML的光刻机超过90%的零件向外采购，整个设备采用了全世界上最先进的技术，是多个国家共同努力的结果，比如德国的光学设备和精密机械，美国的计量设备和光源设备。一台7nm EUV光刻机包含了5万多个零件，13个系统，需要把误差分散到这个13个子系统中，所以每个配件必须得非常精准。

最关键的是生产光刻机所需的关键零件，对我国是禁运的，所以制约了我国光刻机技术的发展。

ASML的7nm EUV光刻机已经非常成熟，华为的麒麟980处理器、苹果的A12处理器、高通的骁龙855处理器均是有台积电代工使用ASML的7nm 光刻机生产的。据说，ASML已经开始生产5nm制程的光刻机。

总之，相比德国、日本、美国我国的芯片制造以及超精密的机械制造方面有一定的差距，同时国外对我国的“技术封锁”，关键零件“禁运”相比ASML最新的EUV 7nm光刻机，我国的光刻机仍然有很大的差距。

月狼老妖说事

我国光刻机最近几年整体的发展还是可以的，虽然在高端领域和荷兰ASML差距还是相当大的，但是我们正在迎头赶上，只要这个发展的进程不中段，以及相关科学领域的持续突破，必然缩小差距和追赶上。

上海微电子已经在研发28nm工艺光刻机

上海微电子是目前国内光刻机领域最领先的系统制造商，很多人提起这家公司或许都会说它们只能量产90nm的工艺的光刻机，但这并非上海微电子当前真正的研发进度。

最新消息显示上海微电子已经完成了65nm光刻机研发，且已经进入设备验证阶段，如果不出意外的话这2年应该能量产65nm。既然已经搞定了65nm光刻机，下一代的28nm光刻机研发工作也已经在进行中。

因此，未来几年内如果顺利的话，我们或许能用上国产28nm光刻机。

光刻机研发不仅仅靠上海微电子

上海微电子虽然是研发光刻机的主力，但是一台光刻机涉及到几万的配件，仅仅靠上海微电子显然也是无法制造出合格的高端产品，想要尽快提升我国的光刻机整体水平，还需要整个产业链的努力。类似光栅、镜头、阀件等光刻机的核心配件厂商同样需要提升自身的水平，而这就涉及到制造业的技术水平了。

目前来看，配件厂商的差距和国外企业相差较大，此前上海微电子总经理曾经举个一个例子，德国人这边生产的镜片抛光都是纯人工，而这种工种的工人祖孙三代都做相同的工作，这种模式生产出来的镜片光洁度要比其他方式生产的强十倍。

这就是差距，国内很难实现类似的生产模式。

上海微电子有哪些用途的光刻机

上海微电子目前的光刻机产品包括前道光刻机、后道封装光刻机、平板显示光刻机、LED光刻机等，而大家所称的90nm光刻机指的是前道光刻机，目前后道封装光刻机上海微电子占据国内80%的市场份额，全球市场份额40%左右，LED光刻机市占率为20%。

如果放眼全球光刻机市场，荷兰ASML占据高端领域，全球份额达到了8成，剩下2成的中低端市场主要由上海微电子和日本的佳能、尼康来瓜分。

Lscssh科技官观点：

以上就是我国光刻机的现状，和荷兰ASML高端光刻机差距还是很大，但我们正在不断的追赶中，相信未来我们还是能赶上的。

Lscssh科技官

中国的极紫外光刻机已经有了突破。

中国的超分辨率光刻机是世界独有。

中国的9纳米光刻机是独辟蹊径的。

中国的双工作台技术打破了外国垄断。

中国是世界唯一掌握固态光源技术的国家。

小杰80164096

大家都知道，光刻机是芯片制造过程当中一个重要的环节，光刻机直接决定着芯片的质量。而我国作为全球最大的芯片消费国之一，每年进口的芯片都达到几万亿人民币。

但是作为世界上芯片消费大国，我在芯片制造方面却并没有拿得出手的一些技术或者企业，而我国在芯片制造方面之所以跟一些发达国家有较大的差距，这里面最主要的一个原因就是光刻机的限制。

虽然最近十几年我国一直在致力于研究光刻机，但是取得的成果并不是很明显，目前我国光刻机最高技术也就上海微电子所生产的90nm光刻机。除此之外，目前合肥芯硕半导体公司也具备量产200nm光刻机的实力，无锡影幻半导体公司也具备200nm光刻机量产的实力。

但是目前这些国产光刻机企业跟asml、尼康等具备28nm以上工艺光刻机的企业相比，差距还是比较大的，尤其是跟asml7nmEUV的差距更大。

表面上看，90nm跟28nm或者是7nm从数字上来看差距不是很大，但实际上这里面是千差万别的，光刻机每上一个台阶技术难度就会大大增加，可能从90nm升级到65nm并不难，但是从65nm升级到45nm，就是一个技术节点了，45nm的光刻机技术明显要比90nm和65nm难很多，至于28nm、14nm和7nm，甚至未来有可能出现的3nm，那难度就更大了，也正因为如此，我国的光刻机的研发进度一直都比较缓慢。

毕竟光刻机的制造研发并不是某一个企业能够单独完成的，这里面涉及的技术非常复杂，需要很多顶尖的企业相互配合才可以完成，比如荷兰asml作为目前全球最顶尖的光刻机制造商，是全球唯一能够生产出7nm光刻机的企业，但是asml也需要美国企业提供光源设备，需要德国蔡司提供光学设备，此外还有来自英特尔，台积电，三星，海力士等众多芯片巨头的资金支持还有技术支持。

而目前制造高端光刻机所需要的一些零部件外国都是对我国进行技术封锁的，我国又并不具备单独生产这些高端零部件的实力，这也是为什么我国光刻机长期停滞在90mm，很难有突破的重要原因。

好在天无绝人之路，任何困难都阻挡不了中国实现芯片独立自主的梦想，经过多年的研发和积累之后，最近几年我国光刻机的研发成果取得了比较喜人的成绩。

比如2018年8月份，清华大学的研究团队研发出了双工作台光刻机，这使得我国成为全球第二个具备开发双工作台光刻机的国家。这种双工作台光刻机的研发难度是非常大的，失败的风险非常高，之前有很多国家都曾经做过试验，但基本上都半途而废了。

再比如2018年11月，由中国科学院光电技术研究所所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收，该装备采用365nm波长的紫外光单次成像，实现了22纳米的分辨率，结合双重曝光技术后，未来还有可能用于制造10nm级别的芯片，这为我国芯片加工提供了全新的解决途径。

到了2019年之后，我国的芯片研发又向前推进了一步，2019年4月，武汉光电国家技术研究中心甘棕松团队采用二束激光在自主研发的光刻胶上突破了光束衍射极限，采用远场光学的办法，成功刻出9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新，这个技术突破让我国打破了三维纳米制造的国外技术垄断，在这个全新的技术领域内，我国从材料、软件到光机电零部件都不再受制于人，使得我国的光刻机技术又向前迈进了一步。

总之，在光刻机制造领域，虽然我国跟asml等顶尖企业还有很大的差距，但是我们也看到目前我国的光刻机研发进步是非常明显的，未来我国光刻机跟国际的差距会逐渐缩小，甚至有可能会达到世界先进水平。

關鍵字: 光刻机 制程 科技