中國的光刻技術(shù)和荷蘭ASML的EUV光刻技術(shù)，關(guān)鍵點(diǎn)的區(qū)別在于采用紫外光源的不同和光源能量控制。

一、中國光刻技術(shù)采用193nm深紫外光源，荷蘭ASML的EUV采用13.5nm極紫外光源。

光刻是制程芯片最關(guān)鍵技術(shù)，制程芯片過程幾乎離不開光刻技術(shù)。但光刻技術(shù)的核心是光源，光源的波長決定了光刻技術(shù)的工藝能力。

我國光刻技術(shù)采用193nm波長的深紫外光源，即將準(zhǔn)分子深紫外光源的波長縮小到ArF的193nm。它可實(shí)現(xiàn)最高工藝節(jié)點(diǎn)是65nm，如采用浸入式技術(shù)可將光源縮小至134nm。為提高分辨率采取NA相移掩模技術(shù)還可推進(jìn)到28nm。

到了28nm以后、由于單次曝光的圖形間距無法進(jìn)一步提升，所以廣泛使用多次曝光和刻蝕的方法來求得更致密的電子線路圖形。

荷蘭ASML的EUV光刻技術(shù)，采用是美國研發(fā)提供的13.5nm極紫外光源為工作波長的投影光刻技術(shù)。是用準(zhǔn)分子激光照射在錫等靶材上激發(fā)出13.5nm光子作為光刻技術(shù)的光源。

極紫外光源是傳統(tǒng)光刻技術(shù)向更短波長的合理延伸，被行業(yè)賦予了拯救摩爾定律的使命。

當(dāng)今的ASML的EUV光刻技術(shù)，巳能用13.5nm極紫外光制程7nm甚至5nm以下芯片。而我國還是采用193nm深紫外源光刻技術(shù)，如上海微電子28nm工藝即是如此。

雖然我們采用DUV光刻技術(shù)通過多重曝光和刻蝕方法提升制程工藝，但成本巨大、良率較低、難以商業(yè)化量產(chǎn)。所以光源的不同導(dǎo)致光刻技術(shù)的重大區(qū)別。

二、在光刻技術(shù)的光源能量精準(zhǔn)控制上，我國光刻技術(shù)與荷蘭的EUV也有重大區(qū)別。

光刻技術(shù)的光學(xué)系統(tǒng)極其復(fù)雜，要減小誤差達(dá)到高精度要求，光源的計(jì)量和控制非常重要。它可通過透鏡曝光的補(bǔ)償參數(shù)決定光刻的分辨率和套刻精度。

光刻技術(shù)的分辨率代表能清晰投影最小圖像的能力，和光源波長有著密切關(guān)係。在光源波長不變情況下，NA數(shù)值孔徑大小直接決定光刻技術(shù)的分辨率和工藝節(jié)點(diǎn)。

我國在精密加工透鏡技術(shù)上無法與ASML采用的德國蔡司鏡頭相比，所以光刻技術(shù)分辨率難以大幅提高。

套刻精度是光刻技術(shù)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，是指前后兩道工序、不同鏡頭之間彼此圖形對(duì)準(zhǔn)精度。如果對(duì)準(zhǔn)偏差、圖形就產(chǎn)生誤差，產(chǎn)品良率就小。

所以需不斷調(diào)整透鏡曝光補(bǔ)償參數(shù)和光源計(jì)量進(jìn)行控制，達(dá)到滿意的光刻效果。我國除缺少精密加工透鏡的技術(shù)外，在光源控制、透鏡曝光參數(shù)調(diào)整上也是缺乏相關(guān)技術(shù)的。

我國在5G時(shí)代、大數(shù)據(jù)和人工智能都要用到高端芯片，離不開頂尖的光刻技術(shù)，這是必須要攀登的“高峰”。相信我國刻苦研發(fā)后能掌握先進(jìn)的光刻技術(shù)和設(shè)備，制程生產(chǎn)自己所需的各種高端芯片。

一、體現(xiàn)在表像的是精度

說起光刻機(jī)，大家喜歡和芯片制造對(duì)應(yīng)起來，比如制造7nm芯片的光刻機(jī)，制造14nm的光刻機(jī)等等。

目前中國最強(qiáng)的量產(chǎn)的光刻機(jī)是用于90nm的芯片的制造，而ASML量產(chǎn)的用于5nm芯片的制造的，這中間有多少差距，可能一般人還不太清楚。

用時(shí)間來說，起碼10年，如果用繼續(xù)用芯片制造的精度來看，中間有65nm，45nm，32nm，22nm，14nm，10nm，7nm，5nm。多少代，大家一年就清楚了，這可是實(shí)打?qū)嵉牟罹唷?/p>

二、實(shí)際是裝配工藝、經(jīng)驗(yàn)、人才的差距

而在相差這么遠(yuǎn)的背后，究竟差的是什么？其實(shí)是裝配工藝、人才、經(jīng)驗(yàn)的差距。

網(wǎng)上曾流傳一句說，ASML說就算公開圖紙，別人也造不出一樣的光刻機(jī)出來，這句話背后的底氣在哪里？

1、裝配工藝，光刻機(jī)中裝配是非常重要的，說得不好聽一點(diǎn)，就是組裝技術(shù)，ASML的原件99%也是采購的，但只有它能夠裝配得這么好，別人都不行。

2、而裝配工藝的差距，就是人才、經(jīng)驗(yàn)的差距，只有好的人才、幾十的經(jīng)驗(yàn)，才能夠讓裝配工藝提高，達(dá)到真正的頂級(jí)水平。

在悟空問答上的643個(gè)問題，只寫接地氣的科技內(nèi)容，歡迎關(guān)注。

不少人在半導(dǎo)體方面有一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為中國之所以無法在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有比較好的發(fā)展，落后于西方國家，主要原因是無法生產(chǎn)頂級(jí)的光刻機(jī)設(shè)備。而實(shí)際上，光刻機(jī)這個(gè)東西，雖然在芯片制造過程中起到了非常關(guān)鍵的作用，但是整個(gè)芯片從設(shè)計(jì)到制造再到商用，中間的鏈條上還有很多其它因素制約著我們。

原子彈與處理器

一直以來，總有一些人在問一個(gè)問題：到底是原子彈的技術(shù)含量高？還是半導(dǎo)體制造的技術(shù)含量高？為什么我國當(dāng)年在一窮二白的階段都可以制造出原子彈，但是卻沒辦法在芯片產(chǎn)業(yè)上面在世界上名列前茅？有這樣的懷疑，主要是沒有分清楚原子彈和處理器中間最大的區(qū)別，那就是使用數(shù)量的問題。原子彈這個(gè)東西，中國確實(shí)在60年代就造出來了，而且是在蘇聯(lián)人撤退，沒有外援支持的情況下研制出來的。但是研制原子彈的意義在哪里？是為了去炸美國人嗎？是為了打仗用嗎？不是，誰敢發(fā)動(dòng)核戰(zhàn)爭，這不是國家的問題，而是全人類的問題。

實(shí)際上原子彈的核心意義，只是起到一個(gè)威懾的作用：你有，我沒有，我就擔(dān)心你對(duì)我使用核打擊；你有，我也有，我就不擔(dān)心你使用核打擊。因此原子彈這個(gè)東西就是所謂的“One is enough.”。不管是1萬噸還是100萬噸，我對(duì)你都具有威懾能力，再加上兩彈結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊，雙方就形成了一種制約。因此原子彈不用考慮是否可以賺錢，本來就是軍事用途；不用考慮研發(fā)成本，國家戰(zhàn)略能夠投入多少就投入多少；不用考慮質(zhì)量問題，造10枚只有1枚合格，跟造100枚100枚都合格，是一樣的，因?yàn)楦揪陀貌簧?#8230;…實(shí)際上第一個(gè)造出原子彈的國家才是最辛苦的（美國的曼哈頓計(jì)劃），后面的國家想要仿制只會(huì)越來越簡單。芯片這個(gè)東西不一樣，芯片是商用的產(chǎn)品（拋開各國軍用的我們不說，這個(gè)層面都是關(guān)起門來各家玩各家的），不僅僅要造得出來，而且你還得確保有性能上出色，質(zhì)量上要可靠，工藝上要很先進(jìn)，要確?？梢源笈可a(chǎn)，而且你得擁有廣闊的市場能夠吃下你的產(chǎn)能。換句話說，這個(gè)世界上，無論你是誰，主要打算做處理器這個(gè)東西，那么你唯一要考慮的東西就是：自己是不是可以造出比英特爾芯片價(jià)格更低，性能上差不多，質(zhì)量上可靠，能夠充足供貨的產(chǎn)品。如果可以，那么你就可以在市場上生存下去，比如說AMD家的處理器。如果不行，那么這個(gè)行業(yè)壓根就不會(huì)買單，因?yàn)闆]有人會(huì)去購買性能落伍的產(chǎn)品。可能上面用英特爾舉例子不太準(zhǔn)確，我只是想說明：造芯片這個(gè)東西，很多國家都可以造，中國也有技術(shù)制造自己的處理器，但是造出來沒有市場。因?yàn)樾酒a(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)沒有“差一點(diǎn)”的芯片，英特爾在桌面處理器領(lǐng)域之所以能夠穩(wěn)坐第一名，主要是源源不斷向市場輸送大量優(yōu)質(zhì)且便宜的處理器，市場份額足夠大，能夠充分?jǐn)偲匠杀?，現(xiàn)在一枚i5處理器，在某寶上也就一千幾百多塊錢，普通家庭完全可以負(fù)擔(dān)。

上游供應(yīng)商是最大的問題

那么我們開篇就說了，處理器生產(chǎn)這個(gè)東西，最核心的問題不僅僅在于光刻機(jī)的差距。整個(gè)供應(yīng)鏈條上幾乎都被歐美國家壟斷，從上游掐住脖子不讓你動(dòng)彈。我們隨便看一看這個(gè)行業(yè)中關(guān)鍵鏈條上的供應(yīng)商：

• 第一個(gè)是AMAT（應(yīng)用材料公司），美國企業(yè)，全球最大的半導(dǎo)體材料供應(yīng)商，本質(zhì)上就是能否開采純度足夠高的多晶硅原材料。
• 第二個(gè)是ASML（艾司摩爾），荷蘭企業(yè)，全球最好的光刻機(jī)制造商，也就是問題上的荷蘭廠商，目前全球唯一可以生產(chǎn)7nm工藝光刻機(jī)的企業(yè)。
• 第三個(gè)是Lam Research（科林研發(fā)），美國企業(yè)，全球最大的晶圓制造設(shè)備制造商，晶圓你可以理解成處理器的最初形態(tài)，需要不斷加工最后變成芯片。
• 第四個(gè)是LKA-Tencor（科磊），美國企業(yè)，全球最大的晶圓檢測(cè)設(shè)備制造商。
• 第五個(gè)是Dainippon Screen（迪恩仕），日本企業(yè)，全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備制造商。

這五家企業(yè)，從原材料開采，到生產(chǎn)制造，到最后的質(zhì)量檢測(cè)，全產(chǎn)業(yè)線覆蓋。坦率的講，如果沒有這些頭部的供應(yīng)商，什么英特爾、AMD、三星電子、臺(tái)積電、聯(lián)發(fā)科，統(tǒng)統(tǒng)都得挾菜。這里面1家是歐洲企業(yè)，1家是日本企業(yè)，3家是美國企業(yè)。角度放得再高一點(diǎn)，這些企業(yè)都是資本主義陣營的企業(yè)。因此我們要說現(xiàn)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)掌握在美國人手中也沒什么毛病。當(dāng)然，近半個(gè)世紀(jì)以來日本人在半導(dǎo)體行業(yè)也做出了非常大的貢獻(xiàn)，可以具體了解了解佳能和尼康兩個(gè)“相機(jī)廠商”真正賺錢的是什么業(yè)務(wù)。因此在供應(yīng)鏈上有差距，導(dǎo)致中國無法自主制造出高性能，并且能夠大規(guī)模商用的芯片，也就導(dǎo)致了在芯片行業(yè)上發(fā)力不足的表現(xiàn)。更何況在人才培養(yǎng)上面，中國由于某個(gè)些特殊歷史問題，導(dǎo)致人才培養(yǎng)發(fā)展斷層了10年，這是最慘痛的教訓(xùn)。即便是今天，中國在半導(dǎo)體行業(yè)的人才缺口依舊高達(dá)40萬。如果你家里有孩子準(zhǔn)備讀大學(xué)，那么可以建議去考微電子專業(yè)，當(dāng)然，收分不低，不超過一本線大幾十分還是別想了。

目前威脅已經(jīng)很大

縱觀目前的電腦和芯片市場，桌面端處理器英特爾第一，AMD第二，兩家吃掉了市場上幾乎99%的份額，絕對(duì)的寡頭壟斷地位。其它國家的企業(yè)想要超越幾乎已經(jīng)不可能，這個(gè)已經(jīng)不是技術(shù)上面的差距問題，更多是生態(tài)捆綁利益共享的問題。

比如說光刻機(jī)這個(gè)東西，荷蘭ASML制造的光刻機(jī)是世界頂級(jí)的，最高可以賣到1億美元一臺(tái)，已經(jīng)超過了波音777客機(jī)的售價(jià)，而且每年的產(chǎn)能不過十幾臺(tái)，早都被英特爾、臺(tái)積電這個(gè)企業(yè)預(yù)訂了，其它企業(yè)沒錢，也壓根拿不到貨。比如說英特爾和微軟自建相互捆綁銷售的PY協(xié)議，也就是臭名昭著的“安迪比爾”定律。微軟負(fù)責(zé)不斷升級(jí)系統(tǒng)，吃掉英特爾處理器的性能，而英特爾確保不斷推出高性能的處理器提供給消費(fèi)者。這樣一來迫使消費(fèi)者需要不斷換新產(chǎn)品。那么既然說起了換新這個(gè)東西，怎么少得了手機(jī)這個(gè)行當(dāng)。目前國產(chǎn)手機(jī)確實(shí)在全球市場表現(xiàn)不錯(cuò)，華為超越蘋果出貨量排名全球第二，后面的小米、OPPO、vivo這些品牌加起來，中國品牌的出貨量超過了全球出貨量的一半。

不過問題在于，目前除了華為一家是在采用自己的麒麟處理器之外，其它的幾家使用的全部是第三方廠商提供的解決方案，無論是高通還是聯(lián)發(fā)科。這樣帶來的問題會(huì)是：如果某天，美國像打壓華為那樣打壓其它國產(chǎn)品牌的時(shí)候，怎么辦？處理器作為手機(jī)最關(guān)鍵的零部件，實(shí)際上中國品牌也是被掐著脖子在走。更大的問題在于，即便華為目前已經(jīng)掌握了手機(jī)處理器和基帶芯片的設(shè)計(jì)能力，但是最終落實(shí)到制造加工來說，依舊需要臺(tái)積電和三星這兩家企業(yè)來進(jìn)行代工，因?yàn)槿蛑挥羞@兩家企業(yè)掌握了7nm制成工藝。無論是蘋果，還是高通，還是華為，都只能選擇臺(tái)積電或者三星來代工生產(chǎn)。三星本質(zhì)上是美國企業(yè)，臺(tái)積電美方資本占股也超過了50%，背后意味著什么不言而喻。

實(shí)際上中國每面需要對(duì)外進(jìn)口超過4000億件芯片用于各行各業(yè)，總交易額超過3000億美元，是芯片消費(fèi)第一大國。但是目前臺(tái)積電已經(jīng)開始聯(lián)合博通公司開發(fā)5nm制成的工藝技術(shù)，而中國的中芯國際剛剛在14nm成熟，往10nm方向發(fā)力的情況下，華為這樣的企業(yè)，不僅僅是制造出一臺(tái)光刻機(jī)就可以拯救的。

????我國的光刻機(jī)和荷蘭ASML光刻機(jī)的差距，反映了我國和西方精密制造領(lǐng)域的差距。一臺(tái)頂級(jí)的光刻機(jī)，關(guān)鍵零部件來自于不同的西方國家，美國的光柵、德國的鏡頭、瑞典的軸承等，最麻煩的是，這些頂級(jí)零件對(duì)我國是禁運(yùn)的。

????我國最好的光刻機(jī)廠商

????我國生產(chǎn)光刻機(jī)最好的企業(yè)是“上海微電子”，量產(chǎn)90nm工藝的光刻機(jī)，而荷蘭ASML最新的額光刻機(jī)是7nm EUV光刻機(jī)，差距還是比較大的。上海微電子是一家系統(tǒng)集成商，不生產(chǎn)關(guān)鍵零部件，所以做不出高端光刻機(jī)，也不是它的責(zé)任。

????目前，能做好的就是上海微電子做好中低端光刻機(jī)，畢竟大多數(shù)的芯片不需要高端光刻機(jī)。做好了中低端，生存下去，慢慢培養(yǎng)國內(nèi)的零部件商，一點(diǎn)一點(diǎn)往上做。

????荷蘭ASML光刻機(jī)

????目前，荷蘭的AMSL幾乎壟斷了高端光刻機(jī)市場，最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)只有ASML能夠生產(chǎn)。我國的中芯國際曾經(jīng)在2018年成功預(yù)定了一臺(tái)EUV光刻機(jī)，但是至今仍未收到，原因相信眾所周知，受到了某些外界因素的影響。不過，中芯國際在現(xiàn)有的技術(shù)上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了N+1，也就是7nm制程工藝。

????荷蘭的ASML有一個(gè)非常奇特的規(guī)定“只有投資了ASML，才能優(yōu)先獲得供貨權(quán)”。由于EUV光刻機(jī)產(chǎn)量有限，早早被“合作伙伴”預(yù)定，三星、英特爾、臺(tái)積電、海力士等在AMSL都有可觀的股份，可以說大半個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)都是ASML一家的合作伙伴。

????除此之外，ASML的光刻機(jī)90%的零件均自外來，德國的光學(xué)設(shè)備、美國的計(jì)量設(shè)備等，ASML就是要做到精確控制。7nm的EUV光刻機(jī)分為13個(gè)系統(tǒng)，3萬多個(gè)分件，要將誤差分散到這13個(gè)系統(tǒng)中，可見ASML的“神乎其技”。也難怪上海微電子的人到ASML參觀學(xué)習(xí)，ASML說“即便全套圖紙給你們，也做不出來”。

????我們應(yīng)該怎么做？

• ①充分利用國內(nèi)的資金和政策支持。中興事件告訴我們，不能對(duì)國外支持過于依賴，要有自己的核心技術(shù)；

• ②分散進(jìn)攻，不可大包大攬。對(duì)于一些零件可以外包，甚至使用國外的零件，日后尋求替代，需要整合國家，甚至全世界的資源；

• ③使用堅(jiān)持自主研發(fā)和進(jìn)口替代。一定要掌握核心技術(shù)，有些東西雖然暫時(shí)有國外產(chǎn)品可以應(yīng)用，但是人無遠(yuǎn)慮必有近憂，不能放棄對(duì)自主研發(fā)和核心技術(shù)的不懈追求。

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中國的光刻機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)路徑下，在非EUV光源領(lǐng)域（193nm液浸式），假以時(shí)日，是可以追上荷蘭阿斯麥的，但在EUV（極紫外13.5nm光源）這條技術(shù)路線上，除非另開科技樹，追上阿斯麥的可能性不大。這就是我們和荷蘭光刻機(jī)技術(shù)的最關(guān)鍵差距，這已經(jīng)不單純是市場競爭問題，而是和太平洋對(duì)岸的米國有關(guān)，日本尼康（沒錯(cuò)，造單反相機(jī)的那家公司）當(dāng)初就吃過這個(gè)癟，后面細(xì)說其中淵源。

前面有回答說，頂級(jí)光刻機(jī)（限定于非EUV）的關(guān)鍵零部件來自于不同的西方國家，這一點(diǎn)不假，但要說離不開德國（蔡司）的鏡頭、瑞典的軸承，這個(gè)有點(diǎn)稍顯夸張，因?yàn)槿鸬漭S承這樣的精密機(jī)械，隨著國內(nèi)機(jī)械工業(yè)進(jìn)步，是可以點(diǎn)開這棵科技樹的。

至于鏡頭，折射的鏡頭確實(shí)是蔡司的最好，但蔡司的鏡頭在EUV時(shí)代也被放棄了，因?yàn)橄辔徊顔栴}和EUV光線經(jīng)過折射后能量損失較大，所以EUV光刻機(jī)改用鍍膜反射鏡頭。

EUV是目前最頂級(jí)的光刻機(jī)，既然可以放棄蔡司的鏡頭，說明它還真不是制約頂級(jí)光刻機(jī)研發(fā)的最關(guān)鍵因素。

實(shí)際上，阿斯麥通過控股蔡司的方式，使蔡司鏡頭只能獨(dú)家供應(yīng)阿斯麥，但并沒有壟斷非EUV光刻機(jī)（目前壟斷的是EUV光刻機(jī)），其它玩家還有日本的尼康和佳能，其中尼康的ArF(氟化氬光源)液浸式掃描光刻機(jī)和阿斯麥的同類光刻機(jī)有一拼，最高可以做到5nm.

當(dāng)然，尼康的5nm說法有沒有吹，無法確證，因?yàn)楝F(xiàn)在芯片制造領(lǐng)域，為了市場宣傳需要，大喇叭們馬力開足，混淆概念，自立標(biāo)準(zhǔn)，所以才出現(xiàn)了臺(tái)積電7nm工藝制造的芯片晶體管密度竟然和英特爾10nm工藝的相當(dāng)。

不過，有一點(diǎn)可以肯定，尼康的NSR-S635E光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)中芯國際正在研發(fā)的7nm工藝問題不大。

說到這里，其實(shí)牽出另一個(gè)問題，一直到2009年之前，光刻機(jī)的市場，尼康還是老大，阿斯麥不過是后面追著跑的馬仔，為何10來年過去，尼康在光刻機(jī)市場混得越發(fā)破落，讓阿斯麥吃香喝辣呢？

除了尼康在液浸式光刻機(jī)上點(diǎn)錯(cuò)科技樹，讓阿斯麥借機(jī)上位外，最重要的是在研發(fā)EUV光刻機(jī)時(shí)，被米國一腳踢開，無緣EUV光刻機(jī)。

其中的故事，料很多很足，足可為我們鏡鑒，但文字稍長，沒有耐心不想深挖的網(wǎng)友可以離場了。

1997年，英特爾和米國能源部共同發(fā)起成立EUV LLC組織，匯聚了美國頂級(jí)的研究資源和芯片巨頭，其中包括勞倫斯利弗莫爾實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室等三大國家實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合摩托羅拉（當(dāng)時(shí)如日中天）、AMD等企業(yè)，投入2.25億美元資金，集中了數(shù)百位頂尖科學(xué)家，只為一件事：EUV（極紫外）光刻機(jī)到底可不可行？

說白了，這是一項(xiàng)關(guān)于下一代光刻機(jī)的基礎(chǔ)研究，成了的話，等于點(diǎn)開了新的科技樹。

阿斯麥公司員工餐廳

當(dāng)時(shí)美國光刻機(jī)企業(yè)已經(jīng)衰落，市場上實(shí)力較強(qiáng)的主要是阿斯麥和尼康，佳能心比較大，眼看搞不過阿斯麥，掉頭專心做顯示器光刻行業(yè)了。因此，英特爾邀請(qǐng)尼康和阿斯麥一起參加EUV項(xiàng)目。當(dāng)然，英特爾也不是助人為樂，而是考慮到有兩家公司參與的話，將來不用擔(dān)心被痛宰（參考蘋果公司的第二供應(yīng)商制度）。

但米國政府不樂意了，擔(dān)心最前沿的技術(shù)落入外國公司手中，因此反對(duì)阿斯麥和尼康加入EUV LLC。從這里也可以看出，美國和它的盟友并不總是掏心掏肺。

阿斯麥對(duì)美國政府許下一大堆承諾后，勉強(qiáng)進(jìn)入了EUV LLC這個(gè)超級(jí)朋友圈當(dāng)一個(gè)小角色。

尼康則沒有這么幸運(yùn)，由于當(dāng)時(shí)日本還被米國視為經(jīng)濟(jì)上的對(duì)手，在貿(mào)易上和日本掐個(gè)不停，所以直接被拒絕。

沒有拿到EUV光刻機(jī)的入場券，尼康從此被關(guān)在高端芯片制造設(shè)備的門外，阿斯麥則壟斷了EUV光刻機(jī)市場，盡管每臺(tái)賣1.2億美元，我們由于《瓦森納協(xié)議》限制，有錢買不到，中芯國際向阿斯麥下的EUV光刻機(jī)單子，錢交了，貨還在審批中。

芯片制造車間

在非EUV光刻機(jī)領(lǐng)域，有國產(chǎn)產(chǎn)品，性能落后一些，假以時(shí)日打磨，可以逐漸追上國際先進(jìn)水平，但在EUV光刻機(jī)領(lǐng)域，我們完全是一片空白，這影響到了我們的晶圓代工廠芯片工藝制造，卡在7nm上不去。而EUV光刻技術(shù)又被米國牢牢把控，別怪阿斯麥，在整個(gè)項(xiàng)目中，前面說了，它也只是打醬油的。

這方面的詳細(xì)內(nèi)容，有興趣的網(wǎng)友，可以參考我在頭條號(hào)的文章《阿斯麥封神背后》。

所以，我們?nèi)绾卧贓UV光刻技術(shù)上點(diǎn)開科技樹，是當(dāng)前的一個(gè)重大挑戰(zhàn)，也關(guān)系到國產(chǎn)芯片的未來。

先看數(shù)據(jù)，2020年荷蘭的ASML的研發(fā)投入經(jīng)費(fèi)達(dá)到了172億元人民幣，其中被臺(tái)積電和三星拼了命的大量購買的，最先進(jìn)的EUV極紫外光刻機(jī)，ASML公司在上面花了20年進(jìn)行研發(fā)，投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)累計(jì)超過60億歐元，約合人民幣470億元。

而我們的上海微電子裝備投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)據(jù)坊間傳言為10年投入了6億元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，目前量產(chǎn)的是90nm光刻機(jī)，型號(hào)是600系列。而28nm的光刻機(jī)有可能今年才能面世，目前尚未見到。

ASML

一、光刻機(jī)核心競爭因素是天才。

最先進(jìn)的光刻機(jī)難不難，復(fù)雜不復(fù)雜？

首先要明確回答，光刻機(jī)技術(shù)還是挺難的，比較復(fù)雜，沒看到全世界只有荷蘭的ASML引領(lǐng)全球市場。

但我們要搞明白，難在哪里？能不能克服困難，怎么克服困難？這樣才能解決問題。

極紫外光刻機(jī)雖然復(fù)雜，但我們要知道，這不存在理論方面的困難，難就在于工程方面的驗(yàn)證，采用什么樣的方法才能解決研發(fā)過程中碰到的一個(gè)個(gè)問題。

也就是說采取怎么樣的措施，采用什么樣的材料或者方案，解決工程當(dāng)中遇到的問題。這需要一一驗(yàn)證，需要多次的試錯(cuò)，試驗(yàn)得多了，犯的錯(cuò)誤多了，就會(huì)慢慢地找到解決方案或方法。

為什么ASML每年投入100多億的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，就是在不斷的試錯(cuò)，不斷的迭代更新。

上海微電子裝備

光刻機(jī)研發(fā)的過程中遇到的各種問題，我們可以找到優(yōu)秀的人才加入隊(duì)伍當(dāng)中去，找到一些天才加入到隊(duì)伍當(dāng)中去，這些天才可以非?？斓慕鉀Q這些問題。

就像之前的中芯國際一樣，在梁孟松加入之前，技術(shù)瓶頸一直突破不了，直到梁孟松的加入，在很短的時(shí)間內(nèi)，中芯國際突破了技術(shù)瓶頸，發(fā)展迅速，如果不是購買不到最先進(jìn)的EUV極紫外光刻機(jī)，5nm甚至3nm的技術(shù)估計(jì)都快要突破了，和臺(tái)積電的差距會(huì)迅速變小，可見核心人才的重要性。

那么，我們?cè)趺床拍苷业竭@些關(guān)鍵天才加入到我們光刻機(jī)公司呢？

二、怎么才能吸引到全球的天才加入到我國的光刻機(jī)制造事業(yè)。

其實(shí)想要天才加入我們的光刻機(jī)公司，是有非常便捷的方法的，不是非常困難的。

一個(gè)字，錢。

給天才足夠的待遇，就會(huì)把全世界絕大多數(shù)的優(yōu)秀天才招募到我們的隊(duì)伍當(dāng)中。

華為任正非接受采訪的時(shí)候曾經(jīng)說過，華為為了吸引天才少年，開出了比競爭對(duì)手高3到5倍的價(jià)格。在國內(nèi)華為為了招募天才少年，甚至開出了200萬的年薪。

天才少年

荷蘭的ASML每年投入的研發(fā)經(jīng)費(fèi)不到200億元，我們想要在短時(shí)間內(nèi)追趕上來，就投入5倍的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，我們可以投入1000億元到這個(gè)領(lǐng)域。

荷蘭的ASML給核心天才人物40萬美元的年薪，我們就給200萬美元的年薪，這樣我們就能在短時(shí)間內(nèi)快速地追趕上對(duì)手。畢竟ASML年銷售額才1000億左右，他不可能投入太多的費(fèi)用和我們進(jìn)行競爭。

而每年1000億的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入到光刻機(jī)領(lǐng)域，持續(xù)5到10年，卡脖子問題就會(huì)迎刃而解，甚至ASML的市場份額還能不能保住都不好說，因?yàn)橹灰袊⑸系念I(lǐng)域，只要下定決心做的領(lǐng)域，都會(huì)讓高高的價(jià)格下來，高鐵如此，盾構(gòu)機(jī)如此，光刻機(jī)也不會(huì)例外。

光刻機(jī)很復(fù)雜，但不是追不上。

是很高大上，但不是無解的。

作為工程技術(shù)領(lǐng)域，最重要的不是技術(shù)，而是市場在哪里？誰掌握了市場，誰就能主導(dǎo)技術(shù)走向。

以前是美國，現(xiàn)在是中國。

我國自主光刻機(jī)是紫外光刻，能到90nm，65nm，也有報(bào)道說22nm，14nm。14nm應(yīng)該不可能，65nm是可靠的。

據(jù)報(bào)道，去年4月武漢光電國家研究中心的甘宗松團(tuán)隊(duì)，掌握了利用二束激光進(jìn)行9nm芯片工藝制程的技術(shù)。這是不一樣的技術(shù)，還在研究中。

荷蘭現(xiàn)在是極紫外光刻技術(shù)，可到7nm5nm甚至更小。

但我認(rèn)為我們國家和各企業(yè)非常重視這塊，技術(shù)很快就能突破，超過難，跟上國際先進(jìn)水平問題不大

我回答的題目是：

中國光刻機(jī)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：

已與荷蘭同處，將不止與荷蘭等高

與“荷蘭”在關(guān)鍵點(diǎn)上的區(qū)別？！

與荷蘭的關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)別看起來有2個(gè)。目前為止，一個(gè)是光刻機(jī)整機(jī)集成技術(shù)中國低端、荷蘭頂級(jí)，另一個(gè)是光刻機(jī)零部件中國全面自供、總體低端，荷蘭全面他供、整體頂級(jí)。零部件，中國必須自供是沒辦法的事，上海微電子早在2007年就被荷蘭的零部件供應(yīng)商給斷供了，之前由于被供應(yīng)，造出了90納米DUV光刻機(jī)；之后，由于被斷供，造出來整機(jī)卻不能量產(chǎn)，再之后，由于在國內(nèi)得到低端零部件供應(yīng)，才有了國產(chǎn)化的低端光刻機(jī)，“0~1”！才成為全球僅有的4家光刻機(jī)整機(jī)制造商之一，與除荷蘭ASML外的另2家在低端光刻機(jī)領(lǐng)域并駕齊驅(qū)，關(guān)鍵點(diǎn)是與所有的其它3家都有“同一國的一企與多企合造”這個(gè)重大區(qū)別，這是發(fā)生在中國的第一個(gè)里程碑事件！第一個(gè)關(guān)鍵性轉(zhuǎn)折！上海微電子在推出28納米國產(chǎn)光刻機(jī)整機(jī)之后，中國的集成技術(shù)和零部件技術(shù)就都上升到中端自主水平了，還是從無到有，而且是由低到高，關(guān)鍵是發(fā)展夠快，發(fā)生在中國的第二個(gè)里程碑事件、關(guān)鍵性轉(zhuǎn)折！盡管分別跟做整機(jī)的荷蘭1個(gè)國、做零部件的歐美多個(gè)國還差了好大一截，但是，單就上海微電子說畢竟比ASML晚創(chuàng)立18年，毫無疑問，無需再過18年，中國光刻機(jī)整機(jī)集成技術(shù)和配套技術(shù)肯定就在“看起來”的那2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上分別與那1個(gè)國、多個(gè)國毫無區(qū)別了，最關(guān)鍵的是中國 1 個(gè)國家把 2 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)全占了，既高端又自主，安全得很！這，無疑就成了世界光刻機(jī)制造歷史上的里程碑事件、關(guān)鍵性轉(zhuǎn)折！

為什么說“看起來”與荷蘭是有 2 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)別？這么說也有2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，2 個(gè)最主要的觀點(diǎn)。

第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：荷蘭造出世界唯一高端、全球唯一頂級(jí)光刻機(jī)整機(jī)的決定性要素之一是有來自于好多個(gè)國家連綿不斷、毫無阻礙的零部件供應(yīng)，而且共同構(gòu)成的是全球唯一高端和頂級(jí)供應(yīng)鏈。不僅如此，ASML還有那么多客戶包括高端和頂級(jí)芯片代工廠毫不猶疑地給投資呢。關(guān)鍵是，那些個(gè)國跟荷蘭這個(gè)國是一伙的，利益一致，都對(duì)荷蘭開放關(guān)鍵核心技術(shù)，如果不是這樣，荷蘭無論如何也造不出高端、頂級(jí)的光刻機(jī)整機(jī)，幾乎完全可以肯定ASML連上海微電子都干不過；如果也這樣地對(duì)中國敞開大門，上海微電子早就造出中端光刻機(jī)整機(jī)了，ASML早就對(duì)中國敞開來賣中端的DUV光刻機(jī)了，而且，中芯國際應(yīng)該在2019年就能拿到那臺(tái)2018年下單的EUV光刻機(jī)，而由于梁孟松當(dāng)時(shí)已經(jīng)到來1年多了，到現(xiàn)在已經(jīng)能夠研發(fā)真正意義上的 7 納米工藝制程芯片，EUV芯片，其實(shí)不僅是中芯國際，上海微電子及其國內(nèi)零部件供應(yīng)商因此也就已經(jīng)有了可模仿的高端光刻機(jī)整機(jī)集成技術(shù)和配套技術(shù)，然而，這一切的關(guān)鍵點(diǎn)到現(xiàn)在都沒有成為現(xiàn)實(shí)，問題的關(guān)鍵在于荷蘭依托的供應(yīng)鏈雖然沒有從一開始就全面排除中國，主要是在低端上沒有排除，后來卻連低端也排除了，現(xiàn)在，荷蘭自己在高端和頂級(jí)光刻機(jī)整機(jī)銷售上也排除了中國，寧肯不賺中國大錢、長錢。當(dāng)然，這一切關(guān)鍵點(diǎn)中的關(guān)鍵點(diǎn)是美國這 1 個(gè)國，決定性的人為因素！

第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：不能不說荷蘭ASML在光刻機(jī)整機(jī)制造上是下了大功夫的。這個(gè)外國企業(yè)很要強(qiáng)，這是 1 個(gè)深層次的關(guān)鍵點(diǎn)，在底層處、為動(dòng)力源。ASML大力研發(fā)集成技術(shù)，主要依靠自己的長期努力把整機(jī)集成技術(shù)做成高端和頂級(jí)，倒是，同我們國家、美國、其它歐洲國家的企業(yè)一樣都得到了本國的大力支持。擴(kuò)展開來地說，荷蘭所依托的零部件供應(yīng)商也都是主要依靠自己的長期努力達(dá)到高端和頂級(jí)的，包括從基礎(chǔ)研究做起，包括保持工匠精神，包括大力投入人力物力財(cái)力，也有過引進(jìn)、模仿，但轉(zhuǎn)向自研、奔向創(chuàng)新是主要的發(fā)展歷程和戰(zhàn)略軌跡，轉(zhuǎn)變又很快，還很徹底，從而成為了真正的科技制造企業(yè)，以科技來自驅(qū)動(dòng)。通過自強(qiáng)自立制造高端光刻機(jī)、打造高端供應(yīng)鏈，正是我們中國自建國以來就一直倡導(dǎo)、引導(dǎo)并且一直支持、督促中國企業(yè)一定要站上去的關(guān)鍵點(diǎn)，上海微電子和其配套企業(yè)已經(jīng)站上了，今后需要的是保持戰(zhàn)略定力，致力于早日站上高端、頂端，我們這些國人眼下需要的是保持耐心、信心！

我國的光刻機(jī)目前能做的只有90nm制程，而荷蘭的ASML 最新EUV工藝光刻機(jī)可以做到7nm制程、6nm制程、5nm制程，并且一臺(tái)頂級(jí)的光刻機(jī)需要上萬個(gè)零部件，需要不同國家的各個(gè)頂級(jí)部件，售價(jià)也高達(dá)7億人民幣。

我們國家技術(shù)差就差在沒有得到各個(gè)公司的頂級(jí)技術(shù)支持，以及國外對(duì)于光刻機(jī)關(guān)鍵部件的封鎖?？赐暌韵潞商mASML光刻機(jī)為什么能夠成功，就可以知道我們究竟差在哪里。

為什么荷蘭能夠做頂級(jí)光刻機(jī)

先來說說市場占有：

荷蘭ASML公司是目前全球頂級(jí)光刻機(jī)的扛把子，雖然說尼康(Nikon)和佳能(Canon) 也能夠提供商用的光刻機(jī)，但它們與ASML光刻機(jī)市場占有率相比還是差非常多，ASML占據(jù)了全球80%以上的份額。

1、獨(dú)家供應(yīng)支持和技術(shù)分明

制造光刻機(jī)所需要的鏡片、光柵都是由德國和美國提供，這兩樣?xùn)|西對(duì)我們國家來說都是禁止銷售的，也就是我們有錢也不可能買的到。我們就以德國蔡司公司提供的鏡頭來說，據(jù)說這個(gè)工廠祖孫三代從事同一個(gè)職位，制造鏡頭技術(shù)根本不外傳，鏡片材質(zhì)要做到均勻，需幾十年到上百十年技術(shù)積淀。

再加之荷蘭ASML公司有一個(gè)模式，那就是只有投資它的公司才能夠優(yōu)先得到他們的頂級(jí)光刻機(jī)。例如蔡司就是投資了ASML，占據(jù)了它超過20%的股份。這些公司不單單投資它，也給它提供最新的技術(shù)，這樣它就不是孤軍奮戰(zhàn)狀態(tài)，做到了技術(shù)分工。像三星、英特爾、臺(tái)積電都對(duì)它有一定的投資，才能夠優(yōu)先獲得它的最先頂級(jí)的光刻機(jī)。

2、荷蘭對(duì)它足夠重視

荷蘭雖然是一個(gè)小國家，但它對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)特別的重視，這讓ASML有很多自己的知識(shí)技術(shù)產(chǎn)權(quán)。一旦它擁有了這個(gè)產(chǎn)權(quán)，別人是不能夠再使用，使用需要繳納一定費(fèi)用，這也就自然成就了ASML全球霸主的地位。

根據(jù)WTO公布的數(shù)據(jù)，近十年來，全球知識(shí)產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)出口排名中，荷蘭（僅包括五年的數(shù)據(jù)）達(dá)到2392億美元，僅次于美國和日本，超過英國，法國，德國等歐洲大國。

3、強(qiáng)大的研發(fā)投入

我們都知道華為投資超級(jí)多才造就了如今的海思麒麟處理器，而ASML的頂級(jí)光刻機(jī)也是一樣。在2019年 荷蘭ASML公司全球銷售額大概是21億歐元左右，它拿出了4.8億歐元進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，研發(fā)費(fèi)用占營收的比例達(dá)到22.8%。因此它的成功不是偶然，是必然。

我國光刻機(jī)現(xiàn)狀

我們國家的光刻機(jī)主要是以上海微電子設(shè)備研究所的為主，它做的是國內(nèi)比較先進(jìn)的了，它的SMEE200系列光刻機(jī)只有90nm。其它的就更不能提了，例如合肥芯碩半導(dǎo)體公司都只能夠擁有200nm工藝。

當(dāng)時(shí)上海微電子的總經(jīng)理去德國考察時(shí)，人家曾經(jīng)明確的說，就算我們給你們?nèi)椎膱D紙，你們也不可能做出來我們這種光刻機(jī)。

它之所以能夠說出這種話，也不是對(duì)我們的一種鄙視，而就是現(xiàn)實(shí)。因?yàn)檫@個(gè)光刻機(jī)堪稱人類智慧集大成的產(chǎn)物，它被稱為現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花。曾經(jīng)有人這樣形容它的工作過程，就像坐在一架超音速飛行的飛機(jī)上時(shí)，拿著線頭穿進(jìn)另一架飛機(jī)上的針孔。

未來發(fā)展

雖然最近不斷的有好消息，例如2018時(shí)中科院的“超分辨光刻裝備研制”通過驗(yàn)收，它的光刻分辨力達(dá)到22nm，結(jié)合雙重曝光技術(shù)后，未來還可用于制造10nm級(jí)別的芯片。

但是與ASML比起來還是差很遠(yuǎn)，并且它是處于實(shí)驗(yàn)室階段，想要真正商業(yè)化使用還是需要一段時(shí)間。而反觀現(xiàn)在的ASML，它的EUV光刻機(jī)，已經(jīng)可以達(dá)到7nm，甚至5nm。因此我們的光刻機(jī)還處于不利地位，需要很長一段路要走。

結(jié)語

通過以上的介紹大家就可以知道我們與他們究竟差在哪里，這并不能說我們不行。而是因?yàn)檫@個(gè)東西需要的部件太多了，也需要不同企業(yè)頂尖技術(shù)支持，只有把它們頂級(jí)技術(shù)進(jìn)行整合才能夠做出頂級(jí)光刻機(jī)。

而我們現(xiàn)在是肯定不行的，因?yàn)槊绹?、歐盟對(duì)光刻機(jī)關(guān)鍵部件、技術(shù)都是嚴(yán)格封鎖，有再多的錢都不一定會(huì)出售。我們差就差在沒有整個(gè)行業(yè)頂級(jí)技術(shù)支持，以及先進(jìn)的鏡片支持。

我們要做的仍然是不斷加大研發(fā)投入，就像海思麒麟處理器一樣，只有不斷投入研發(fā)，技術(shù)積累，各個(gè)行業(yè)緊密合作幫助才能夠做出頂級(jí)光刻機(jī)。2G、3G、4G一直落后于人，5G我們做到了領(lǐng)先。雖然我們現(xiàn)在光刻機(jī)很弱，但是相信經(jīng)過一段時(shí)間技術(shù)積累，我們?nèi)耘f可以做到領(lǐng)先，未來可期。

感謝您的閱讀！

你可能會(huì)這樣對(duì)比：

目前中國線上銷售的是90nm光刻機(jī)；荷蘭銷售的是7nm EUV光刻機(jī)。怎么感覺中國的90nm光刻機(jī)應(yīng)該更厲害呢？事實(shí)上，真的如此嗎？

先了解，Xnm的意思？為什么說我們落后了？

所謂的nm意思是在芯片制造中，在它身上形成的互補(bǔ)氧化物金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管柵極的寬度，也被稱為柵長。

上圖中，芯片的電流從Source(源極)流入Drain(漏級(jí))，Gate(柵極)相當(dāng)于閘門，它的作用就是用來控制Source(源極)與Drain(漏級(jí))的通斷，而Gate(柵極)就是能夠通過它的大小，控制電流的損耗，寬帶如果很小，自然經(jīng)過Gate的時(shí)間越短，損耗越小，處理器的功耗就越低！

比方是，Gate就像小兵，源級(jí)和漏級(jí)就像猛士，小兵越少，越容易通行！實(shí)際上，柵極的最小寬度(柵長)，就是X nm工藝中的數(shù)值。

未來，我們就是在不斷的挑戰(zhàn)摩爾定律，將不可能的柵長給控制的越來越低，這樣才能夠更好的將功耗給降低下來，性能給提升上來。

我們?nèi)狈Φ氖鞘裁矗?/h1>

為什么荷蘭可以做成7nm EUV的光刻機(jī)呢？這就要得益于荷蘭的方式，ASML的一些巧妙的心思。

• 荷蘭政府本身就一直在支持ASML的全球化，這是后盾的力量，也是它能夠持續(xù)獲得關(guān)注的地理優(yōu)勢(shì)。
• ASML總裁Peter Wennink說，高端的EUV光刻機(jī)永遠(yuǎn)不可能（被中國）模仿，據(jù)Wennink回應(yīng)，因?yàn)槭艿絹碜悦绹膲毫?，荷蘭扣留了EUV設(shè)備出口到中國的許可證。可見，在Wennink看來，中國很難做到7nm EUV光刻機(jī)。因?yàn)?，一方面我們屬于瓦森納條約的清單中被阻止一員，另一方面，也是因?yàn)槲覀兗夹g(shù)所限制。

其實(shí)，荷蘭ASML的生產(chǎn)模式，決定了，ASML就很難會(huì)被模仿光刻機(jī)。

“因?yàn)槲覀兪窍到y(tǒng)集成商，我們將數(shù)百家公司的技術(shù)整合在一起，為客戶服務(wù)?！?/p>

光刻機(jī)有80000個(gè)零件，等等一些配件告訴我們，制造光刻機(jī)的不容易，荷蘭ASML的聰明之處，讓許多技術(shù)類企業(yè)都成了它的股東，技術(shù)能夠共享，但是在我國很難！

難在哪里？難在我們還在遵循老規(guī)矩呢？

確實(shí)很難，因?yàn)槲覀儾粫?huì)將三星，臺(tái)積電等等成為我們的股東，并且所謂的制約我們的技術(shù)，也很難唄提供。

我們只能一切靠自己，各種新的技術(shù)必須要進(jìn)行不斷革新，從源頭上將光刻機(jī)的優(yōu)勢(shì)更好的發(fā)揮出來，比如武漢光電國家研究中心甘棕松團(tuán)隊(duì)，使用遠(yuǎn)場光學(xué)的辦法，光刻出最小的9nm線寬的線段……未來還有很多的技術(shù)在不斷的更新，打破束縛，我對(duì)于中國芯片是最看好的。