2020-02-23 00:39:32 佚名

陈红卫215

我来分享下我的观点。

我国光刻机技术进展是有的，但是制约我们发展的因素可不只技术本身，那么光刻机究竟南在哪呢？

目前我国的中国科学院光电技术研究所和武汉光电国家研究中心都有相关的光刻机技术：

武汉光电国家研究中心的甘棕松团队就突破了光束衍射极限的限制，采用远场光学的办法可以在光刻胶光刻出9nm线宽的线段。
中国科学院光电技术研究锁也在加紧研制光刻机，2018年就通过了超分辨光刻设备研制的项目验收，光刻机的分辨力可达22nm，如结合双重曝光技术可达到10nm。

可以说我国自主的光刻机技术还是有的，但是为什么还是很难呢？因为目前光刻机的迭代太快，首先现在光刻机的发展还没摆脱摩尔定律，基本有以18个月的周期轮转，目前ASML最新的技术是EUV光刻机，可用于制造7nm以下的芯片，半导体厂商肯定都是买最新的光刻机，而我们的光刻机生产下来就面临淘汰，如真投放市场，制造厂商必定处于机器卖不掉，靠补贴过日子的境地，到时候用与不用都是一个难题。

光刻机制造芯片的材料也是一大难点，光刻胶就是其中之一，目前我国的光刻胶国产良率不足5%，可以说的上是世界三流了，严重依赖进口，如到时候就算有光刻机，欧美限制光刻胶的出口对于中国半导体工业也是打击。

所以光刻机不仅制造南，也要升级相关的配套材料，不是短期就可以解决的，而是要通过长期的建设到积累，目前我们于西方存在很大差距，要清楚认识这些差距，想要全面追上西方的技术我们更加努力做好全面的技术规划才行。

大宝engineer

光刻机的技术难度在于“技术封锁”，一台顶级的光刻机关键设备来自于西方发达国家，美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等，这些顶级零件对中国是禁运的。所以，ASML曾说“即便给你们全套图纸，你们也造不出来”。

光刻机是“人类智慧集大成”的产物

环顾全球，最先进的7nm EUV光刻机只有荷兰的ASML（阿斯麦）能够生产，超过90%的零件向外采购，整个设备的不同部位同时获得了全世界最先进的技术，因此可以在日新月异的芯片制造业取得竞争优势。

最顶尖的光刻机集合了很多国家的技术支持，是多个国家共同努力的结果，德国为ASML提供了核心光学配件支持，美国为ASML提供光源支持及计量设备的支持，ASML要做的就是做到精确控制。7nm EUV光刻机包含了5万多个零件，13个系统，误差分散到13个分系统中，德国的蔡司光学设备不精准，美国的Cymer光源不精，都可能造成很大的误差。

与德国、瑞典、美国等一些西方国家相比，我国的芯片制造以及超级精密的机械制造方面不具备什么优势，没有超级精密的仪器，自然就很难造出顶级的设备，无法造成顶级的芯片。最关键的是，这些超级精密的仪器根据《瓦森纳协定》对中国是禁运的。

国产光刻机的“差距”

目前国内技术领先的光刻机研制厂家是上海微电子装备有限公司（SMEE），可以稳定生产90nm制造工艺的光刻机，相比ASML的7nm制程差距还是比较大的，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。同样正是SMEE推出90nm制程的光刻机后，ASML对中芯国际的7nm光刻机订单放行，其中的奥妙大家不难想象。

既然国产光刻机与国外差距那么大，可以通过购买的方式解决吗？答案是很难，有钱买不到。

原因1：只有投资了ASML的，才能获得优先供货权，而英特尔、三星、台积电拥有ASML很大的股份。ASML的高端光刻机产量有限，2018年18台，2019年30台，其中台积电获得了18台，我国的中芯国际1台。

原因2：《瓦森纳协定》的限制，瓦森纳协定有33个成员国，中国不再其列，主要目的是阻止关键技术和远见流失到成员国之外，在半导体领域，受限于该协定，在芯片制造、封装、设计等方面，我国一直无法获得国外最新的科技。

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Geek视界

光刻机为什么会被荷兰ASML垄断，是因为有很高的技术难度，甚至比造飞机的发动机还要难。

在加工晶圆的过程中，通过光线将电路图的底片照射到晶体表面，经过蚀刻，离子注入，将电路刻制到硅晶体。这个过程对透镜的精度要求非常高，要达到万亿分之一米，光源要采用波长稳定的极紫外线光源。ASML会有这样的技术，是因为透镜有德国蔡司的技术支持，光源有美国Cymer的技术支持，它们才能解决这些难题。

光刻机的控制台要保持高精度的同步，误差在2纳米以下，启动的加速度相当于光速，而且周围的温湿度和空气压力要非常的精确，稍有差异就会影响对焦，机器内的温度要控制在千分之五，这样就需要很多很精准的传感器来完成，ASML依靠美国传感器的技术，才能突破技术难点。

像比较先进的7纳米EUV光刻机，起到投射作用的微影机台的技术难度也很大，一般的光刻机都是采用波长为193奈米的紫外线，而三星、台积电生产芯片时要达到几十个奈米，要达到这个标准，实在是太难了，微影投射的光线有很高的破坏力，对制造的材料，零件都采用工艺极限的标准，通过美国技术的援助，ASML才研究出13奈米的微影机台设备。

光刻机的每个部件都是高精度困难重重，需要大量的技术人才和资金去研发，只有不断攻破一个个技术难关，才能制造出更先进的光刻机。

星河方舟

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有网友说：我们倾尽全力，难道不能制造光刻机吗？还真的不一定能够制造。ASML的独特模式一般企业很难复制，它形成了一个几乎全世界顶级的企业共同参与的模式，它甚至打造了一个令人费解的销售方式：你想优先买我的光刻机，你得先投资我！于是，三星、海力士、台积电都成了它的股东！于是，德国、美国等国家最顶级的配件都搭载在了ASML的光刻机上。

那么，说到技术方面，光刻机难在哪里呢？什么是光刻机，它是对在硅片表面匀胶，通过将将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程；所以，它的名字又叫掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统。

上图是光刻机的简易工作原理图，在上面我们看到几个关键的内容：能量控制器；透光器，掩膜版、激光器等等，这些都是光刻机所有解决的难点。

难点一：曝光系统最难的是紫外光源。这个光源不止我们用灯照出的光，它需要经过光束矫正器、能量控制器、光束形状设置、遮光器等造成频率稳定、能量均匀的光源。机而ASML的光源来自于美国的极紫外光龙头cymer公司。

难点二：对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺。

难点三：物镜，这其实有点像照相机的镜头，不过在目前生产镜头最强的可能就是德国的蔡司了，为了保证光通过物镜不变形，对于镜头要求非常高。

难点四：...其实还有很多，不一一例举。

其实，光刻机的内容包括了光学、材料学、机械、化学等等学科都有要求，对于技术的粘合度和机器的精密度同样要求非常高。关键是，ASML能够做好的根源也是在于多家的共同合作，这里包括资金（要不然将三星、台积电拉成它的股东呢）的大量投入！

我们目前的上海微电子是我们光刻机的希望，虽然说目前只有90nm，但是在长期的发展中，我国光刻机必定能够带来成绩。

LeoGo科技

光刻机，中低端粗陋的，我国会造。初步原理大致知道，难在更进一步，

光刻机涉及到胶片产业，镜头产业，机床产业，

胶片产业，

银粒是感光胶片的关键，银粒粗细质量关系到制版精细度。

纳米银粒的生产是底片感光质量的关键一环。

胶片几经反转缩印翻拍才得到芯片底片。

镜头，

镜头是光刻聚焦的刀尖，精密的聚焦，深浅度，温度，微调，要求都超级精密。

机床，

机床看似简单但精密机床不仅微调要求高，对机床座的热胀冷缩，震动，应力变形要求都很严格。

这些都直接关系到芯片光刻的精度质量，有一项好仅是基础必要条件，各项有一项不好就会影响成品质量，

先从简单的说，

机床用材，

机床用钢材要求冷热膨胀率极低，加工成型方便，可加工精密螺纹，防颤防震，成品机床没有内部应力。

这可以用经过旧置的高端机床型材。放置一年半载甚至两三年以上，常温冷加工。慢加工。慢丝加工。

再说纳米银粒，

这个没啥取巧偷机的余地，

弱电电解银，那是硬功夫，耐心做到啥水平就是啥水平，机器不一定多大。要的拼的是耐心。

弱电流，浓稠溶液弱电泳电解。产量不求多。

可以试试酒精，甲醇，溶液电解，酒精可蒸发，银粒就剩下了，低温烘干。

也可以试试干脆用胶体银溶液直接制胶片。不结银粒。

光学镜头，要从光学材料抓，光学玻璃曾经是战略科技机密，

哪种光学材料折射率合适，焦点焦距适宜。又抗变形，抗震防颤？

这几样能有突破，相信会更近一层。

再说，

底片载物台，底片怎样固定防颤？

琥珀底片，琥珀芯片可以使单块底片单块芯片更稳定，也可以改善激光光学焦距。

阵列雕刻，能不能利用浮法玻璃的工艺？用冷水银，漂浮实现纯平光刻工作台？

AUTUYG

依我老农民说：精端光刻没什么难做。我提点政府应重点组合中国量子科技和中微科技资源突破相关技术可弯道超车，创新精端光刻科技。我不信一个14亿人的人海，人才辈出，创新企业干万家，博学.学士那么多，专家也不是吹出的，资源那么丰富，会被一个小小的光刻机难住。我预测五年内必有突破。

阿里7648

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①本来光刻机的技术就是非常困难，ASML是7nm光刻机的全球独苗；

②欧美对中国技术进行封锁

ASML的7nm光刻机是全球独苗了

此前，生产光刻机的企业有好几家的，在日本也有。但是技术到了13nmEUV的时候就做不下去了，日本的Nikon和佳能，都已放弃开发。

ASML就成为全村人的希望了.....你知道吗？ASML本身是飞利浦出来的，飞利浦的钱不够烧了，然后找荷兰政府要钱，荷兰政府也给了一点钱，但是还不够烧；然后ASML就要想办法了，它登录了资本市场，也就是上市了，通过比较低成本的方式来融资，但是钱还不够烧！

然后ASML只能找投资啊！英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份，给ASML投资了。ASML为了回馈这些客户或者说是股东，采用了股东先发货的政策，不是股东只能等，甚至只能用上一代技术的。

除此之外，为了省去技术的费用，ASML还和合作伙伴一起开放技术，平摊成本的。而且这些合作伙伴都是欧美顶级的企业！

可以说，ASML是欧美多国一起砸钱砸技术烧出来的全球独苗。

对中国的技术封锁

ASML其中很多技术和零部件因为《瓦森纳协定》，对与中国来说是禁运的。

同时，ASML采用德国蔡司的镜头，美国cymer公司的光源等等，这些都是对中国来说禁运的。

那就意味着，中国不仅要花比ASML更多的钱去砸，而且还要一个国家完成数个国家的技术。

ASML是获得了多个国家的帮忙才做出来的近乎完美的机子，但是中国只能靠自己。

芯片技术本身就是人类工业品的智慧巅峰，汇聚了人类的智慧。如果想要靠一个国家就能全部完成，这是相当困难的。

太平洋电脑网

大家都知道光刻机的作用是用于生产精密半导体芯片的尖端设备，可以说现在的智能化信息化设备都离不开尖端芯片技术，而半导体芯片的生产制造又离不开光刻机，所以说光刻机的存在是所有尖端设备运用的基础，没有光刻机就不会有现在的先进科技设备，而光刻机的原理其实对于一些科技强国来说并不是什么难题，但是制造出合格的光刻机就不是容易的了。

光刻机的原理很多国家都懂得，但是懂得并不代表就能生产制造出来，世界上最先进的光刻机是荷兰生产制造的，但是严格的来说荷兰的光刻机技术并不是自己的，而是西方发达国家技术结合的成果，说白了就是荷兰的光刻机零配件来自西方不同的国家提供，并非一个国家的能力制造出来的。

我国其实也有生产研制光刻机的能力，只是在技术水平上还有一点差距，跟最先进的水平来说，我们在许多方面其实并不比西方差多少，就是在核心技术上面的差距，就是这些核心技术才是影响最大的，核心技术赶不上其他方面赶上甚至超过了也比不上别人，光刻机的核心技术是什么呢？

其实光刻机的核心技术是光源和镜头，而镜头的生产制造是需要最尖端精密的加工技术，在这种精密机床和加工技术上面我们还存在着不足，这也就是为什么我们的光刻机迟迟不能突破的原因，因为我们的光刻机镜头制造达不到水平，所以我们的光刻机做不到最好，跟荷兰的光刻机差一代半的差距。

荷兰的光刻机的镜头是来自德国蔡司公司，德国的精工技术就不用多说了，绝对是最强之一，在镜头研发上面日本现在都已经放弃了这种镜头的研发，目前最好的就是德国的蔡司，而光源是Cymer提供，现在已经被荷兰光刻机公司收购，而光刻机里面有五万多个零件组成，这些零件来自世界各地，当然核心的东西就是德国提供了。

光刻机镜头的镜面要求有多高呢？该公司的高管曾经形容过，如果把光刻机镜面放大到几十万平方公里大小，整个镜面的平整误差不能超过一厘米，可以想象这个精度的要求有多高，对精加工设备的要求有多高，技术难点在世界上都是非常高的，日本的佳能都放弃了这个项目，可见技术难度有多大。

我们国内研发的光刻机一年研发投入接近千亿人民币，但是在技术上面还是比不上ASML，因为他们的光刻机是数十年西方科技的积累和结晶，并不是光用钱就能做出来的，而在光刻机技术上面除了光源和镜头之外，还有一个核心领域，那就是机械工作台的运动误差不能超过两纳米，这对精工技术的要求非常高，这也是一大难题。

在这上面美国自己单独高都搞不出来，ASML的光刻机80%左右的零部件是对外采购，是西方几十年科技的结晶，而我们在技术上面本来就落后一些，所以想在短时间内赶超那是不可能的，虽然我们的刻蚀机取得突破，但是跟光刻机没办法比较，光刻机是包含了最先进的光学和材料学以及精密机械的结合体，工艺要求非常高，就算知道怎么做但是工业水平达不到也做不出来，这并不是一家公司单独能做得了的，这需要国家完整强大的工业体系才可以，世界上没有一个公司可以单独研制光刻机。