心学186

中国企业制造光刻机技术，可能已经领先世界，领先发达国家30年。中国制造的通用cpu领先两芯片制造巨头60年。特别龙芯有可领先他们100年。也就说我们不发展了。他们也要100年后才有我们现在的技术水平。

农家自酿包谷酒

对于光刻机来说，目前世界的老大是荷兰的ASML，而且基本处于垄断地位，高端市场只此一家，于是很大人就想当然的认为，光刻机技术含量太高，别人做不了，只有ASML能做，这种说法有一定的道理，但并非其他国家就做不了，主要没人去做高端市场还是因为没有市场的问题限制了！

ASML起源于荷兰菲利浦，这公司是家电大企业，曾经一条龙做终端产品、芯片、光刻机，一个完整的产业链。后来慢慢分工，结果芯片做没落了，光刻机却做到了巅峰。光刻机给人的映象就是一台上亿美元，这个看起来很牛，利润空间也很大。如此高利润，为何只有ASML一家独大，其他生产光刻机的企业包括佳能、尼康，中国的上海微电子等，怎么这些就只能涉及低端产业，就没能做出成绩来呢？

其实光刻机这个行业相当的苦，全世界做芯片的也就几十家企业，高端的也就那么几家，光刻机一年的市场也就几十亿美元，客户少，稍不留神没有接到订单或者客户被竞争企业抢走了，面临的很可能就是巨额亏损！ASML能够保持今天的垄断地位，主要还是这家公司采用了一种全新的商业模式，与客户进行了捆绑，英特尔、三星、台积电等都是这家公司的大股东，然后他们当然就买自家的产品了，于是像佳能、尼康等企业一看，高端市场已经没有任何市场了，做出来又卖给谁呢？也就只能放弃了，所以大家都完全放弃了高端光刻机市场，只做中底端。

所以说，光刻机问题是别人技术上做不了吗？未必，是对手没法做，市场已经被人垄断了，做了卖不出去，做了也白做！

但是今天中国面临一个严峻的问题，我们芯片被美国卡了脖子，我国也没有几家芯片封装企业，一下子搞得中兴连芯片都没有了，还闹了一段时间恐慌，虽然之后这样的的限制在我国企业付出很大代价后解除了，但发展自己的芯片产业成为一种必然，尤其是高端芯片！但如果有一天ASML不卖光刻机了呢？

一方面我们有自己的光刻机企业，但走的也是低端路线，实力不强，因为我国芯片本来就是大量进口，而现在我国企业和政府都大量的砸钱，希望在近些年尽快将芯片追上来，能够满足自给自足！而已中国的眼光，尤其是华为，他们不会看不到未来光刻机被卡脖子的一天？我相信这一天一定会来，因此我国恐怕现在已经开始砸钱，在发展芯片的同时，也希望用钱将光刻机一并砸出来，这是很有可能的。

光刻机的壁垒更多的其实不是技术，而是市场的需求，是商业模式的垄断，一旦舍得投入，我相信光刻机也不是难事！就像看20年我国所有的领域都落后，但今天一看，真要去做，基本都成了，甚至比西方做得更好，相信光刻机也是一样！

狼烟火燎

    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。下文具体说一说。

    光刻机的“技术壁垒”

    光刻机的技术门槛极高，可以说是集人类智慧大成的产物。

    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的光刻机

    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。

    我国的光刻机

    我国光刻机领域的龙头企业是上海微电子装备有限公司（SMEE），可以稳定生产90nm制程工艺的光刻机，并且占领了国内80%的光刻机市场，上海微电子正在研制65nm制程的光刻机。

    根据我国重大专项计划提出，在2020年实现22nm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。

Geek视界

中国目前光刻机处于怎样的水平？目前全球生产光刻机的企业并不多，而光刻机市场又被ASML垄断差不多占据了将近九成的份额。虽然我们是芯片消费大国，但芯片制造却并不强，而其关键设备光刻机水平只处于低端水平，与ASML差距还相当大。

目前全球光刻机主要生产厂家是荷兰ASML、日本的尼康和Canon、中国上海微电子集团SMEE等为数不多的几家。而光刻机的市场需求并没有多大，荷兰ASML依靠技术积累以及与芯片制造厂家投资绑定的特殊方式，垄断了全球诸如台积电、三星及Intel等几大芯片制造龙头，从而在光刻机市场独占鳌头，达到了87.4%的份额。而日本尼康的光刻机只能在中低端市场获得一定的份额，SMEE只获取了部分低端光刻机市场份额。

目前只有荷兰ASML公司能够生产7nm/5nm制程的高端光刻机，而我国最先进的光刻机是SMEE研发设计的，但制程只能达到90nm，可见双方的差距有多大。虽然在2019年4月由武汉光电国家技术研究中心甘宗松团队成功刻出9nm线宽线段的光束，可以说取得了重大的突破，但要真正应用到实践中生产出光刻机，还有相当长的距离和时间。

光刻机技术复杂而且精度要求高，需要有几万个零部件组成。虽然我们可以解决有无的问题，可以从全球供应链取得零部件，但要购得精度要求高的零部件却被西方国家所禁止。比如美国高精度的光栅、德国的高精度镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等等，如果没有这些高精度的零部件，以我们目前相关的水平是难以做到高端光刻机的。

但这样的情形正在改变，我们是芯片使用及进口大国，而高端芯片制造却掌握在别人手里，国家正在推进关键技术及材料的自主研发，成为国家重大专项计划。比如2018年已经验收的实现22nm分辨率的“超分辨光刻装备研制”，计划在2020年实现研发出22nm制程的高端机。相信以这样的速度推进，我们缩短与ASML距离的时间会越来越短。

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东风高扬

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我们看一张图，就知道我们和世界领先的光刻机，差在哪里了：

• 上海微电子，光刻机为90nm的ArF，使用波长193nm的激光成像技术。
• ASML这个目前代表世界最先进水平的企业，目前的光刻机是7nm EUV，使用波长为13.5纳米的极紫外光（EUV）！

这种水平的差异是不是很无奈！可是，这是没有办法的事情，ASML它就是这么强？它为什么这么厉害？！

• ASML的技术来自世界各地，它有美国的光栅，德国蔡司的镜片等等技术的结合，可以说，ASML的光刻机包揽了世界最先进技术。
  
  
• ASML本身就是从飞利浦独立出来的公司，可以说人才济济，而且受到飞利浦的支持，
• ASML的专利申请量众多，甚至排在世界前列。
• 作模式独特，ASML规定，你想购买我的产品必须对我进行投资，这样才能拥有对于ASML产品的优先提货权！所以，ASML获得了大量的资金支持，从合作伙伴那里还可以获得技术支持！三星，英特尔，台积电，海力士等等都是它的股东！
  

可是，我国在这方面却受到了制约，不仅仅ASML不向我国出售光刻机，就算中芯订购了一台，可是“大火”似乎会让这台机器延期！更为主要的是：美国为首的国家制定的《瓦森纳协定》，时刻对我们有影响！

好消息是：经过近7年艰苦攻关，中国科学院光电技术研究所，使用365纳米波长的光即可生产22nm的工艺的芯片，并且通过高深宽比刻蚀、多重曝光等工艺手段可以实现10nm以下的芯片生产。

可以说这方面的成绩，可以为未来打破ASML在光刻机的垄断做准备，它不但使用了波长更长紫外光，而且成本更低，为未来我们芯片发展奠定了基础！

LeoGo科技

光刻机又名：掩膜对准曝光机

主要是用来生产集成电路用的

目前世界上主要的光刻机厂商有ASML、尼康、佳能、欧泰克、上海威微电子装备、SUSS、ABM,lnc.

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美国ABM光刻机

ABM光刻机公司成立于1986年，总部位于美国硅谷San Jose。主要经营光罩对准曝光机(光刻机)，单独曝光系统，光强仪/探针。公司的主要市场在美国和亚洲。

截止到2010年3月，ABM公司在世界范围售出了800多台光刻机，50多台单独曝光系统。ABM光刻机在台湾销量第一，超过半数的大学、研究所和部分工厂使用ABM的光刻机。

ABM光刻机在中国销售超过150台，包括：国家重点实验室、各领域研究所、知名大学和为数众多的工厂，设备用于生产和研发，ABM光刻机愿以其优越的性能和有竞争力的价格为中国半导体市场提供了优良的产品和良好的服务

ABM光刻机分多种型号主要机型为
ABM正面（单面）对准光刻机
ABM双面（背面）对准光刻机、可见光红外背后对准光刻机
ABM深紫外光刻机

应用领域
电子封装（晶片凸点和晶片级CSP）
光电设备（LED光刻机，激光二极管光刻，CMOS光刻，光栅光刻，波导阵列光刻）
探测器 （CCD，近/远 红外，实时X射线）
MEMS光刻机 和MOEMS 设备显示器 （LCD光刻机，TFT-LCD光刻机，OLED光刻机）

中国光刻机

中科院光电所研制的设备，使用波长更长、更普通的紫外光，意味着国产光刻机使用低成本光源，实现了更高分辨力的光刻。

就技术来说，目前台积电已经掌握了7nm工艺，并正在研发5nm工艺。而中芯国际还在苦苦提升28nm工艺的良率，距离突破14nm工艺还需要一些时间。

科技署

我国的光刻机处于低端的水平！

全球光刻技术市场如果按照高中低三个档次细分的话，荷兰ASML处于顶端，而日本的尼康和佳能位于中低端位置，而我国的光刻机只能抢夺低端市场份额。

1、我国能量产光刻机的制造商

我国光刻机系统制造商不少，各厂商中量产光刻机水平最高的是上海微电子，现阶段可以量产90nm制造工作的光刻机，剩下其他厂商如合肥芯硕、无锡影速等只能出200nm的光刻机。

这些厂商当中上海微电子成立于2002年，当前生产的光刻机主要应用于各类封装工艺需求（IC后道封装光刻机），以及LED制造（投影光刻机）等行业，整体市场份额还算不错，国内市场封装光刻机能占到80%的份额（虽然是低端领域）。

2、上海微电子已攻破65nm工艺

90nm工艺对光刻机来说是一道坎，但跨过之后就很容易进发到65nm制造工艺。因此，现阶段的上海微电子已经完成了65nm制造工艺的研发，正在进行验证机型的试验。有消息称目前上海微电子正在攻关最新一道坎，也就是45nm工艺，但也有人称目前在研发28nm相关技术。

当然，突破65nm工艺还只是前期工作，想要达到量产的水平还需要一个不短的过程，希望今年能听到这方面的好消息。

3、人才和材料缺乏突破

我国光刻机水平低是事实，有些人可能会认为拖累我们技术进程是外国的封锁，但个人并不认同。真正阻碍我国在光刻机上快速发展的是人才的缺失，以及核心制造工业水平不够高。

目前国内高等院校这块培养的人才不够，很多学院出来的人愿意做半导体和工艺研发的很少，同时高校这块整体的教育水准也略低，和国外高等教育相比有很大差距。

同时，光刻机的核心设备涉及到光学领域的技术，一台光刻机就好像一个大号的单反，其核心部分就是镜头，一个高2m直径1m甚至更大的大型镜头，这样的设备我们目前无能为力。而ASML现在的光学系统就是由光学领域的著名企业蔡司提供，而再看看蔡司在EUV上技术专利都超过了ASML。

因此，想要研发出高端的光刻机，我国需要突破的领域很多，除了自身的制造工艺外，还有制造光刻机相关的一系核心配件。

Lscssh科技官观点：

综合而言，我国光刻机现在整体就是处于低端水平，和领先的ASML至少有10年以上的差距，即便是和日本厂商相比也有很大差距，未来想要在光刻机上追上需要各方面努力，人才教育得跟上，配件材料同样得有新突破。

Lscssh科技官

先来介绍什么是光刻机。光刻机（Mask Aligner) 又名：掩模对准曝光机。在生产芯片过程中，由于集成电路很细，就比如麒麟980芯片是7nm工艺的，就代表该芯片中电路宽度为7nm，并且电路数量动辄几亿甚至几十亿条，显然不能用机械雕刻，这就需要用“光”来雕刻电路，这就是光刻机的用途。

为了达到目的，科学家在金属上覆盖上一层光刻胶，然后利用光刻机去照射，那些被光线照射到的光刻胶就消失了，然后再用化学物质腐蚀，那么电路的形状就出来了。可见，光刻机在芯片、电路板的生产过程中多么重要。

正是因为光刻机的精度高、技术要求高，光刻机的价格一直居高不下，动辄几千万美元。更可气的是最先进的光刻机美国不卖给中国，这也是为什么国内芯片达不到高精度，连生产工具都掌握在别的国家手里，生产出的芯片还能比得过别的国家吗？

非常遗憾的是，现在国内的光刻机还处于起步阶段，水平落后世界很多。目前国内能够量产的光刻机只能够光刻90nm的大规模集成电路，跟最先进7nm的设备差距可以说是极大的。

就在上周四新华社发文称，国家重大科研装备研制项目——“超分辨光刻装备研制”在成都成功通过专家组验收。报道称该设备是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。笔者也有幸去了中科院光电所旁听此次验收会，写了报道，还算熟悉，无法苟同一些漫无边际的瞎扯。

中科院研发的这台光刻机并不能用来CPU，只能用在一些技术要求较低的场景。在验收会上有记者问：该光刻设备能不能打破国外芯片的垄断？光电所专家回答说，光刻机用于芯片需要还攻克大量技术难题，目前距离还很遥远。

从目前来看，中国是有能力研发光刻机的，也成功量产了许多。但是要和最先进的光刻机比，国内还相差甚远。不过我们也不需要为之担忧，在这方面中国本来起步就晚，现在比不过欧美国家也是正常的。都是相信在不久的将来，光刻机这一难题终将被攻克！

杜鬆

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。

跪射俑

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①跟ASML对比，相差了好几代的技术，5nm的；

②跟全球大多数的国家对比，我们已经胜了，因为我们有，虽然是90nm。

说实话，上网上多了，看ASML的新闻看多，还以为是全世界都有好像ASML这种顶级的光刻机企业。

但是，放眼全球，ASML就独此一家了。其他国家也有光刻机的企业，但是也不怎么先进了，甚至大部分的国家都没有半导体行业的了。我们国家有半导体行业，已经算是不容易了。

当然，我们还是要正视问题，目前如果外国企业想要卡脖子的话，还是可以卡住我们的脖子。

目前的光刻机中，最先进的是ASML的光刻机已经进入5nm的制程工艺。这真的太厉害了，这是目前全球最顶尖的水平了。ASML也是好几个国家一起砸钱烧出来的，以前很多企业一起攻克技术难关的，但是因为难度太高，费用太贵了，后来欧美几个国家砸钱进来了才把ASML砸了出来。

上海微电子的光刻机制程工艺为90nm，采用的是前几代的技术ArF的90nm，算是上世界的技术了。这个差距我们还是要承认的。

总结一下：那就是我们确实落后了别人超过20年的技术了，因为我们起步真的晚了。但是，起码我们在努力着。

而且，我们国家的半导体行业还有一段很长的路，光刻机只是其中的一方面，甚至是是一个环境，很重要但不是全部。

關鍵字: 光刻机 科技 领先