光刻机研发的具体问题有哪些（光刻机的研发难度）

光刻机为什么那么难制造 光刻机那么难制造的原因

1、首先，光刻机的透镜，光源技术难度大，研发要求历史和时间比较长。其实光刻机的发展历史非常悠久，从90年代开始，发达国家就已经开始研究光刻机的相关技术。其中美国著名厂商asml负责研发，在硬件方面他们采用德国蔡司的透镜。并且其他的相关硬件都来自于其他高科技国家。所以说光刻机技术不仅仅是一个国家就能够研发出来的，它还需要全球不同的国家为其提供生产力和科技的支持。举一个简单的例子说明，美国生产的7纳米芯片，是利用光刻技术将数据集成到芯片上。并且在制作过程当中要非常严格地掌控光的大小。这远比制作一个普通的相机要难，因为相机只需要控制光圈，而光刻机不仅仅是要控制光的大小，还要能够利用光。

2、其次，光刻机的研发需要大量的资金支持，很多企业难以承担高昂的研发费用。美国等发达国家研究光刻机，几乎每年都有超过90个亿的资金作为研发费用。到目前为止这些掌握光刻机技术的国家大约都花费了约4000亿元。并且目前光刻机市场的老大asml几乎可以说是整个光刻机技术的垄断者。他们每年投入的研发费用，几乎是某些世界500强企业的三个季度的收入。

3、最后，我国的光刻机技术刚起步，仍然面临着许多难题需要攻克。从目前我国在相关行业发展历史分析，只有上海微电子装备和合肥芯硕半导体有限公司在研究光刻机方面取得了一定的进步。

研究光刻机时，人类所面对的最大难题是什么？

我国一直走过来，受到不少压力，技术封锁等新闻平时似乎不叫新闻，但却是老生常谈的旧消息。目前，光刻机的技术是荷兰最有发言权的。如果我们能与之合作，它必然会加快我国芯片研究的进程。但是国家之间的合作并不简单。由于美国的压迫，相关技术被封锁致死。因此，我国的投资力度很大，但没有相应的技术，连制造项目都很难启动。努力突破并不是奇迹，但在完全没有对对方系统的认识之前，很难迈出第一步。

没有参考物。近年来，中国的快速发展实际上来自于早期引进后的模仿，但由于我国在这一领域已经落后了几十年，在没有参考资料的情况下是如何展开的？从一张白纸到精彩的两分钟都很难，而且几乎“独自闯天下”自然更难。光刻技术不是技术，而是聚合技术。一台ASML光刻机有大小8万个左右的零部件，相关技术也是很多科研公司结合的结果。有些人把ASML光刻机器描绘成收集人类高度智慧的作品，甚至本身就是艺术品。找任何技术公司合作都只是一方面的接触，不能在这个技术集合的产物中发挥很大的作用。

技术难以突破的原因是，光刻机具有非常高的研究难度，高级光刻机不是一个国家能做到的事情，因此极大地戳到了我国芯片行业的弱点。也就是说，在这种开发的困难中，如果我国想实现自己芯片的安全控制，国产光刻机器要想沿着弯道超车。

我们要突破对高级光刻机相关技术的垄断。荷兰的ASML成立于1984年，至今已有36年历史。在过去的30多年里，如果是与光刻机相关的技术，已经牢牢地捆绑在ASML进口上，在技术领域形成垄断趋势。如果我国的光刻企业想突破空白中层的技术壁垒，避免ASML拥有的专利，那将是多么困难的事情。我国本来光刻领域的起步比较晚，加上美国从中阻挠，使该行业的发展路径更加曲折。如果有一天，我国在高端光刻领域取得了一些突破，最需要警惕的就是美国。我国的华为是其中最明显、最实际的例子。

中科院正式签军令状，如今我国光刻机的研发遇到哪些困难？

9月16日，国新办举行新闻发布会，介绍中国科学院“率先行动”计划第一阶段实施进展有关情况。

在这个发布会上，中科院主要领导强调，要把美国卡脖子的清单变成我们科研任务清单进行布局，比如航空轮胎、轴承钢、光刻机；一些关键核心技术攻关成立领导小组，要求每个承担重大任务的人要签署责任状；在一些最关注的重大的领域，集中全院的力量来做。这就是中科院签订“军令状”的来由，其中光刻机受到了广泛的关注。

众所周知的原因，现在在芯片行业我们受到了美国等西方国家的封锁，造成了我国一些制造企业的困难局面，比如华为。

制造芯片最重要的设备就是光刻机。其实我国也能生产制造光刻机，也在很早的时候就开始研究，在这方面当时也和世界水平比较接近，但是光刻机的前期研究需要投入大量的资金，而且在“造不如买，买不如租”思维影响下，逐渐对于科研不太重视，光刻机研制近乎于停滞，就像当年的“运10”飞机的研制过程一样。

而当我们开始重视芯片产业，国家也投入巨资准备大力支持研发，却出现了“汉芯”造假事件，2003年上海交大微电子学院院长陈进从美国买回芯片，作为自主研发成果，消耗大量社会资源，影响之恶劣可谓空前！以至于很长一段时间，科研圈谈芯色变，严重干扰了芯片行业的正常发展。

目前上海微电子装备有限公司能量产的光刻机是65nm制程。2019年，由中国科学院光电技术研究所承担的超分辨光刻装备项目在成都通过验收，完成国际上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备研制，最高线宽分辨力达到22nm。

这22nm制程的光刻机技术，应该很快就会能够量产，但是与世界主流的先进技术还是相差甚远，而且22nm的芯片，只能应用到一些不太复杂的科技产品上，比如老年手机等等。所以现在我国在光刻机这块是落后于世界先进水平好几代的。

当前光刻机技术最好的是荷兰的ASML公司，已经能够量产5nm制程的光刻机，甚至都拥有了3nm的技术。

可是因为美国的阻挠，我们根本就买不到ASML的产品，中芯国际在去年前曾经抢购到一台7nm的光刻机，钱都已经付了好多个亿，到现在都还没有收到货，可能以后也就收不到了。

硅原料、芯片设计、晶圆加工、封测，以及相关的半导体设备，绝大部分领域我国还是处于“任重而道远”的状态。

但我感觉这次不一样了，制造芯片的设备光刻机已经提升到国家层面，相关部门还立下了“军令状”，这与当年研究原子弹的情形何其相似。

我不相信先进光刻机的难度要大于原子弹，我们当初是一穷二白，完全是从零开始，不也以飞快的速度制造出来了？何况对于光刻机生产我国还是有一些基础的，只是现在还没有达到国际先进水平而已，这比当初制造原子弹的情况要好很多。

1nm就是一些原子了，现有的光刻机技术原理是有天花板的，我相信在我们的科研单位在现有理论下，应该能够很快追上世界水平，但不应仅仅局限在已有的理论中，还要展开新的理论研究，争取尽快生产出更先进的光刻机，使我们的芯片不再受到制约。

光刻机为什么比原子弹更难造？究竟存在哪些难点？

光刻机比原子弹还难造的原因是光刻机本身的技术和零件是难以制造的，西方国家对我国实行技术封锁，连零件都不卖给我们。

从光刻机的零件来看，最难得是镜头，要求精度相当高。我国目前只能做出纳米级别14的镜头。还有一个原因是零件需要工程师们手工打磨。打磨这些零件需要耗费大量的时间。稍不留神，就会损坏。所以我国之前就直接从国外购买，这样价格便宜还能节约时间。光刻机的最著名的厂家的是荷兰ASML，其他国家认为这行投入大，产值低，太不划算。

在当今社会，很多智能设备里都含有芯片。芯片技术的高低是衡量一个国家半导体水平高低的一个标准。芯片是由光刻机来制造的。我国之所以没有大龄的芯片是因为缺乏先进的光刻机来进行生产。光刻机跟照相机冲洗照片的原理相似。就是利用曝光的手段在硅片上画画。目前只有荷兰ASML制造出高端的光刻机，而且西方封锁了光刻机的技术，甚至连光科机的零件不买给我们。我们只能摸着石头过河，自己摸索，目前也才达到纳米级别14DE水平。虽然与荷兰相比，我们还有很大的差距，但对那些通常用的设备已经够用了。

记得去年，国外的苹果手机为了赢得华为手机，打价格战。华为手机连芯片都造不出来，为了生存，不得不把华为荣耀卖掉，断臂求生。在国内外手机市场上，华为手机的市场被蚕食。庆幸的是，VIVO跟OPPO 还是占据了前三名。现在随着电动汽车的增多，芯片问题的解决也有助于电动汽车产业的发展。现在我国的电动汽车已经领先美国了，相信我国科研实力的增强，我们一定能欧研制出更精密的芯片，打破国外的阴谋。