已經沒名子了

光刻機毫不誇張的可以說是世界工業體系百年積累的結晶，整個機器需要三萬餘個零件，每一個零件都不能有絲毫偏差，一絲一毫的偏差都不能使千萬的電路一絲不亂，毫無偏差的分佈在指甲蓋大小的芯片上面，我國在上面要走的路還很長。

瓶頸一 鉅額的資金

這是目前制約我國光刻機發展的主要原因，近兩年雖然國家清楚的認識到了半導體對一個行業對一個國家的重要性，並且大力投入資金，扶持了一大批企業，這些資金也只能解一時之急，光刻機龍頭企業ASML每年在光刻機上面的投入是以百億人民幣為單位，這是目前我國半導體企業達不到的。

瓶頸二 頂尖的零件

ASML作為世界工業體系的積累結晶，每一個零件每一項技術都是最頂尖的，他的鏡片來自德國蔡司，每一塊都不能有絲毫偏差，這是數十年的技術積澱，其光源來自美國極紫外光龍頭cymer公司（已被ASML收購），這家公司是euv領域的領頭羊，在機器組裝方面選擇了三星和臺灣代工，所有方面ASML都在選用最好的東西，這是國內無法比擬的。

瓶頸三 人才的匱乏

僅僅是資金的投入和優秀的零件都不是最重要的，最重要的還是人才的匱乏，沒有自己的技術和人才，就算把圖紙擺在我們面前我們也做不出來，所有當前最重要的事情就是培養人才，進行人才的積累，這個行業要用長遠的眼光看待，而不是幾個月的事情。

如鯨向海鳥投林

半導體芯片製造是一個巨大的產業鏈，而光刻機是其中的一環，也是技術難度極高的一環，世界上只有荷蘭的ASML公司掌握這最先進的光刻機。

對於芯片，中國現在已經有很多公司有能力設計芯片，最新的龍芯3A也達到了一個不錯的性能，已經使用到了很多領域，但是在關鍵的大芯片製造上，中國仍然很薄弱，中芯國際等芯片製造廠工藝還很落後，其中非常關鍵的一點就是沒有優秀的國產光刻機。

如今荷蘭ASML公司掌握著最先進的10nm甚至更好的光刻機，其最先進的EUV光刻機能賣到一億美元以上，但是國內的光刻機技術水平仍然還在90nm上，差距巨大。

這條追趕的道路非常漫長，大體談一下中國自己的先進光刻機面臨哪些困難：

1、先進光刻機的技術封鎖。由於《瓦森納協定》受到美國的控制，中國不在其中，荷蘭的先進光刻機就無法對中國進行出口，中國有錢也買不來，即使買來也是很多年前淘汰的老舊設備，這樣國內就無法從源頭上掌握到最先進的光刻技術。

2、高端人才的稀缺。光刻領域本來就屬於極其小眾的高端技術領域，因為長期缺乏光刻設備，這樣的人才和專業也就更加稀缺，即使有朝一日買來了先進的光刻機，有多少人能熟練掌握也是一大難題。

3、極紫外光刻光學技術代表了當前應用光學發展最高水平，國內這幾年也在發力突破這些技術難題，打破國外的壟斷，但是發展自主光刻技術技術難度大、瓶頸多，所需資金巨大，很長一段時間也將會沒有任何收益，智能依靠國家支持，能否長期堅持下來是個未知數。

4、現在的荷蘭的ASML公司壟斷了80%以上的光刻機市場，即使中國自主的光刻機上市，能否從ASML手中搶到一定市場份額是一個極大的壓力。

所以如今的中國在光刻領域仍然有許多大山擋在面前，但是我們也要看到在電子科技領域，如柔性屏、如手機芯片、如內存和閃存顆粒，中國都是從無到有，一步一步走過來了，而且這些新產品未來的潛力巨大，很可能將會從三星等巨頭中搶得不錯的市場份額，儘管芯片製造領域我們困難重重，儘管在芯片產業鏈中我們不能指望所有的環節都能完全自主，但是我們也有足夠信心打破壟斷，有朝一日研發出具有自主知識產權的高端光刻機。

嘟嘟聊數碼

巨大的資金，專業的人才，高精尖的技術，都奇缺無比，中國光刻機的水平真是連人家的尾氣都吃不到。我們從錢、人、技術三個方面都說一下。

拿到圖紙也生產不出來的技術差距

一臺先進的光刻機能有5萬多個零件，設計生產並不容易，光刻機的原理並不難，看下圖就知道了，難點是裡面的每一步都要求最先進的工藝和零件。

光源和鏡片都是很核心的東西，光源提供者Cymer是世界領先的準分子激光源提供商，現在被ASML收購了。光源很複雜，說一下大家熟悉一些的鏡片，ASML的鏡片是蔡司提供的，這個反射鏡要求多高呢？瑕疵大小僅能以皮米（納米的千分之一）計。ASML總裁暨CEO溫彼得（Peter Wennink）曾經形象的表示，如果反射鏡面積有整個德國大，最高的突起處不能高於一公分高。這樣的工藝，佳能和尼康都放棄了。

有頂級的鏡頭和光源，沒極致的機械精度，也是白搭。光刻機裡有兩個同步運動的工件臺，一個載底片，一個載膠片。兩者需始終同步，誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動，加速度跟導彈發射差不多。SMEE(中國生產光刻機的上海微電子)總經理賀榮明說：“相當於兩架大飛機從起飛到降落，始終齊頭並進。一架飛機上伸出一把刀，在另一架飛機的米粒上刻字，不能刻壞了。”

巨大的資金缺口

半導體行業是資金密集型企業，產業鏈的各個環節都是如此。截至2016年年底，國家集成電路產業投資基金股份有限公司＂大基金＂兩年多來共決策投資43個項目，累計項目承諾投資額818億元，實際出資超過560億元。涉及半導體的設計、製造、封裝等各個環節，看著很多吧。我們看一下生產光刻機的ASML在2017年一年的研發費用投入——12.6億歐元，約合人民幣97億！你想追趕？800億全投到這上面也不行，因為還有很多核心的核心零部件做不出來，比如上面說的反射鏡。佳能和尼康最後競爭失敗很大程度上是因為投入資金過於巨大，而ASML在2012年為了解決資金的問題讓Intel、三星、臺積電入股。

人才的匱乏

ASML的光刻機可以說是西方智慧或者說是人類這幾十年來的只會的結晶，是最尖端的光學、材料學、機械等的結合體，即便ASML生產光刻機，還有超過80%的零件是向外採購的，ASML稱之為『開放式創新』（open innovation）。

美日單獨搞都不行，更何況半導體技術落後的我們。這裡要說明的是，媒體反覆報道的我國取得突破的是刻蝕機，技術含量比光刻機低的多。不說ASML，先搞一個蔡司就基本沒希望，即便ASML。

總結

光刻機是世界上最頂尖的光學，材料學，精密機械等多基礎學科的結晶產物，想自己獨立生產要在這些學科上都站在頂尖，並不僅僅是半導體。想迎頭趕上，短期內完全沒有希望。

萌哈科技

每個環節都不容易。瓶頸主要集中在透鏡、掩膜版、光源、能量控制器這幾個方面。

先簡單介紹一下光刻機的結構和工作原理：

下圖是以激光為光源的光刻機簡易工作原理圖：

光源除了激光外，還有紫外光、深紫外光、極紫外光。現在最先進的是極紫外光。

在製作芯片時，在硅片表面塗光感膠，再用光線透過掩模版（相當於電路圖的底片）照射硅片，被光線照射到的光感膠會發生反應。此後用特定溶劑洗去被照射或者未被照射的膠，電路圖就轉移到硅片上。

此過程相當於木工時用墨斗放樣、劃線。

硅片上有了電路圖的圖樣後，就輪到刻蝕機登場，刻蝕機相當於木匠的鋸子、斧頭、鑿子、刨子。刻蝕機按圖施工，在硅片表面雕刻出晶體管和電路。

光刻機幾個關鍵部件：

光源：必須穩定、高質量地提供指定波長的光束。

能量控制器：就是電源。電源要穩定、功率要足夠大，否則光源發生器沒辦法穩定工作。大、穩、同時要考慮經濟性能。耗電太高，客戶就用不起。

掩膜版：通俗點理解，相當於過去用膠片沖洗照片時的底片。底片如果精度不夠，是洗不出來高精度照片的。光刻機施工前，要根據設計好的芯片電路圖製作掩膜板。掩膜板材質是石英玻璃，玻璃上有金屬鉻和感光膠。通過激光在金屬鉻上繪製電路圖。精度要求非常高。

透鏡：用透鏡的光學原理，將掩膜版上的電路圖按比例縮小，再用光源映射的硅片上。光在多次投射中會產生光學誤差。要控制這個誤差。精度要求很高。

荷蘭的ASML公司壟斷了高端光刻機。但其透鏡來自德國的蔡司，自己也做不了。光源是美國的Cymer。所以說它也不是完全技術獨立。主要是技術難度太大。

中國現在在及紫外光刻方面取得進展，長春的光機所歷時16年，攻克相關技術，國產22-32 nm設備就要出來了。雖然和ASML的10 nm還有差距，但這進步是里程碑式的。未來的10 nm技術可以期待。

我們的技術是完全獨立的。目前高端光刻機只有中國同荷蘭的ASML兩家在競爭，其他競爭對手都已經放棄了。因為投入就像無底洞，只見出，不見入，技術上沒有突破的希望。

仁觀天下

數碼科技問題，讓平頭哥為你一一解答~

▲ 上為荷蘭ASML公司生產的EUV光刻機

關於題主這個問題，“中國製造光刻機有些什麼難題？”。

鑑於目前中國光刻機的發展水平，咱們不妨把這個問題明確一下，應該是中國製造一臺高端的光刻機有什麼難題？

我想這不光是對中國，對全世界而言都是一個巨大的難題。包括現在世界第一的光刻機霸主ASML。

那今天平頭哥就和大家好好聊一聊高端光刻機為什麼這麼難做？

極長的研發週期和鉅額的研發投入

俗話說的好，羅馬不是一天建成的。當然，ASML也不是一天煉成的。

1984年，ASML脫胎於荷蘭的飛利浦，因為當時飛利浦經濟狀況糟糕，面臨著一個大規模的裁員計劃。然而誰也想不到，三十幾年後，ASML成長為了半導體設備行業的巨頭，而飛利浦解體了。

然而真正讓ASML起飛的轉折點是2002年的一次半導體行業的革命性變革。當時，現任臺積電研發副總、世界光刻技術權威專家林本堅，力排眾議，提出以水為介質加上傳統的193nm的光源實現浸沒式光刻技術，而當時外界都認為使用157nm的光源才是正確選擇。

ASML做了一個正確的決定，一年後他們便推出了世界上第一臺以水為介質的浸沒式光刻機原型，該技術一經推出便大受好評，而當時投入巨資苦苦研發157nm光源技術的尼康和佳能只能望其項背，欲哭無淚。從此，ASML這家後起之秀，一路起飛，市佔率從2001年的25%迅速攀升為80%。

然而，ASML更大的目標是使用來自上世紀八十年代美國里根時代的“星戰計劃”（感興趣的讀者可自行查閱資料）中提到的波長僅為13nm的EUV極紫外光，因為這項技術決定了半導體行業是否止步於摩爾定律。

然而，這個技術實在是太難了，EUV光線的能量、破壞性太強，製造過程中的所有的零部件、材料都在挑戰人類的極限。本來在Intel的推動下，EUV計劃在2005年量產，但是上市日程卻一拖再拖，而這一拖就是十幾年。

阻礙研發進程的另一個難題就是資金。

因為這個問題，同期研究的日本尼康和佳能直接放棄了EUV研發。就在這關鍵時刻，半導體行業的三大巨頭，英特爾、臺積電和三星分別投資給ASML41億、8.38億和5.03億歐元，於是，ASML的研發經費猛增到13億歐元每年的規模。

平頭哥表示，能讓消費者出錢求著你也是沒誰了啊。

接著的事，大家都有所瞭解了。前後耗時三十年，耗資90億歐元研發的EUV光刻機終於要大顯神威了。

三十年，九十億，難度溢於言表。

核心零件難以生產

光刻機中最為關鍵的零件之一——反射鏡就足以難倒一眾公司。ASML使用的反射鏡都是由德國蔡司特供的高精度反射鏡，瑕疵大小隻能用皮米（1皮米等於1/1000納米）計量。

這是什麼概念呢？用ASML總裁兼CEO溫彼得的話來說，“如果反射鏡面積有德國那麼大，那麼最高的凸起處不能超過一公分！”

而光刻機的鏡頭組是由二十多塊這樣的高純度、高精度的透鏡組成，而每一塊透鏡還需要經過反覆的手工高質量拋光，這項技術蔡司沉澱了上百年。蔡司工廠中就常能看到祖孫幾代人在一起工作，這種手藝的傳承真的不是一朝一夕煉成的。

其實還有更難的光罩薄膜，這項技術經過ASML自己數十年的艱苦攻關，終於取得了重大性突破，推出了可移動光罩薄膜。

超越人類極限的零件，其難度難以想象。

還有很多...

比如人才的缺失，ASML在1984年創辦的時候就聯合了包括荷蘭大學、歐洲的很多研究所、實驗室共同研發，其中很多都在相應領域沉澱積累了數十載。

對中國而言，還有一項天然劣勢，就是技術封鎖。曾經的中國閉關自鎖，對先進的技術不屑一顧，而現在卻是求之不得。

而好消息是，中國是一個可以舉全國之力辦國之大事的國家，咱們的航空、航天發動機經過無數科研人員的默默奉獻也進入了高端領域，雖然較歐美的傳統強國來說仍有很大差距，但是我們是能看到希望的。相信在芯片領域，中國無數人才多年來的默默耕耘也會收穫勝利的果實！

好了，平頭哥說完啦，希望我的回答可以幫到您~

平頭科技論

光刻機作為半導體芯片製造環節中技術難度最高的一環，一直是中國芯片製造業的痛點，雖然中國已經有很多公司有能力製造芯片，不過在大芯片製造上，仍然很薄弱，依舊需要依賴荷蘭的ASML公司，畢竟它掌握了最先進的光刻機技術。

但是就在昨天，中國科學院光電技術研究經過七年的艱苦攻關，“超分辨光刻裝備研製”項目通過驗收。

這也表明，從此以後中國有了“世界上首臺分辨力最高的紫外超分辨光刻裝備”。也就是說，我們國家已經研製出了非常強大的光刻機。這臺國產光刻機，目前可以做到22納米，技術人員表示。在以後結合了雙重曝光技術以後，是可以製造10納米級別的芯片的，這就意味著可以和ASML匹敵。

當然，就目前而言，這臺設備的出現是一個重大的突破，但是我們也不能頭腦發熱覺得我國的芯片製造馬上就能趕超世界一流了，在光刻機的製造上，還是存在很多瓶頸。比如因為納米級的限制，在短期以內這項技術還無法應用到IC製造領域；先進的光刻機技術受到美國的控制，而中國並不在其中；當然除了技術還要人才的稀缺、巨大的資金需求都是目前中國光刻機制造的瓶頸。

雖然前方還有重重難關，但相信中國的科學家！

歐界科技

光刻機是芯片產業的上游，可以說光刻機的技術能力決定了芯片產業的技術能力。目前我國的光刻機產業基本上算是剛起步，而國際上最強的是荷蘭的ASML公司，佔據了世界80%的市場，壟斷了高端光刻機市場。

由於ASML和美國以及專利的關係，所以在相當一段時間，是禁止ASML想我國出售最新的ASML公司產品的，只能買二手貨，也是到今年下半年突然開放了最新ASML公司的售賣。

中興和華為也讓我們認識到芯片和光刻機的重要性。那製造難度為什麼這麼大呢？

1、光刻機是高度技術化的行業

現在芯片以及到了7nm的程度，這就是光刻機刻出來的大小。當以及這麼小的維度想要再小難度已經是數倍甚至指數級的增長了，所以在這麼小的大小裡面是非常困難去技術升級的。

2、光刻機研發成本驚人

別看ASML已經40多年投入，看起來要收割成果了，但是2017年他還是投入了超過97億元用於研發，佔整個收入的20%，這對於我國來說也是巨大的成本。而且光刻機每個原料都需要頂尖產品，比如荷蘭ASML公司的光源來自極紫外光龍頭cymer公司的最先進的紫外光光刻技術，鏡頭的採購來自德國卡爾蔡司公司，也是世界頂尖。

3、光刻機是需要技術不斷迭代，不能跳代

對光刻機來說，必須要先做20nm，在做15nm，在做11nm，7nm的產品，不能跳代，否則技術根本就沒辦法做，相當於如果你沒有20nm技術，不可能直接去研發15nm技術的。我國這塊基礎是0.

不過，近期中科院表示，我們已經有了22nm的光刻機了，已經有了不錯的基礎，加油。

毛琳Michael

差距是整體性的，從光學鏡片，到精密機床，到高精密製造業技工，只有極紫外光源上中國科學院是有技術積累的。

想在短期內通過砸錢來實現技術跨越是完全不可能的。技術發展就應該遵循技術發展的規律，從90納米走到60納米就是勝利，一步一步走給企業時間，關鍵是給產品留出市場，一旦中國技術進步，國外就會放開相關產品，讓中國自己的技術留在實驗室裡，無法轉換為商品，這就扼殺了中國技術企業的利潤和創新能力，導致人才隊伍潰散。。。。。

風飄飄4783832

光刻機又被稱作掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等。常用的光刻機是掩膜對準光刻。 光刻機跟照相機差不多，它的底片，是塗滿光敏膠的硅片。電路圖案經光刻機，縮微投射到底片，蝕刻掉一部分膠，露出硅面做化學處理。製造芯片，要重複幾十遍這個過程。位於光刻機中心的鏡頭，由20多塊鍋底大的鏡片串聯組成。鏡片得高純度透光材料+高質量拋光。同一個鏡片不同的工人打磨，光潔度相差數十倍，而光刻機對鏡片的光潔度要求異常高，而且有頂級的鏡頭和光源，沒極致的機械精度，也是白搭。光刻機裡有兩個同步運動的工件臺，一個載底片，一個載膠片。兩者需始終同步，誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動，加速度跟導彈發射差不多。這就相當於兩架大飛機從起飛到降落，始終齊頭並進。一架飛機上伸出一把刀，在另一架飛機的米粒上刻字，不能刻壞了，並且，溫溼度和空氣壓力變化會影響對焦。機器內部溫度的變化要控制在千分之五度，得有合適的冷卻方法，精準的測溫傳感器。光刻機被稱為“人類最精密複雜的機器”並不是沒有道理的。

在光刻機領域荷蘭的ASML是公認的老大，ASML公司掌握著最先進的10nm甚至更好的光刻機，其最先進的EUV光刻機能賣到一億美元以上，而中國最好的光刻機廠商上海微電子裝備有限公司（SMEE）已經量產的光刻機中，性能最好的SSA600/20工藝只能達到90nm，差距不是一般大，更難的是技術封鎖，由於美國主導《瓦森納協議》的限制，中國只能買到ASML的中低端產品，出價再高，也無法購得ASML的高端設備。這就導致了我們只能自己摸索無法借鑑經驗，而光刻機我們起步較晚，生產出來的也沒有市場，又直接影響了光刻機的更新換代和進一步研發，有消息稱ASML最新的光刻機有可能來中國，這是個好消息，不過也有限，因為人才的缺乏也是中國生產光刻機的一大不利因素，由於常年的封鎖和落後導致我們無法培育出相關的專業人才，光刻機制造是個系統工程，頂級光刻機需要細節上的技術潔癖。一根光纖，一行軟件編碼，一個小動作，如果不兢兢業業做好，整個系統就不行。

總之在光刻機的製造上中國任重道遠，缺乏整體的精密製造加上國外技術的封鎖，缺乏相應的高素質人才，更缺乏培育人才的市場，並且這是一個需要海量資源資金才能發現起來的行業，尤其對追趕著而言。

譽言隨心

1、有足夠耐心的資本投入

目前中國在絕對的底層技術和和核心技術層面的投入還很少，因為見效慢，所以都不想投入。

2、人盡其才

真正有科研能力的人，大部分都去經商了，沒辦法，得買房吧，得過日子啊。而那些正在做科研的人未必是理想的人選。

3、提高科研人員的待遇

科研人員也是人，也要吃飯，也得買房，不能再按照兩彈一星時候的精神要求科研人員，那不人性，需要給他們更好的物質條件。這兩天熱議的施一公，堂堂清華副校長，年薪僅僅48萬……可想而知，那些辛苦搞科研的人究竟能拿多少？

把這些問題解決了，以中國人的聰明才智，搞出尖端科技絕對不是異想天開。應該讓科研人員獲活的更有尊嚴，才有可能激發更多人去搞科研，否則都去創業了。

關鍵字: 科技 電子工程 偏差