国产光刻机最新进展知乎推荐（国产光刻机的现状究竟如何?）

国产光刻机真实现状

中国的光刻机现在达到22纳米。在上海微电子技术突破之前，我国国产光刻机还停留在只制造90nm芯片的阶段。这一次中国从90nm突破到22nm，意味着光刻机制造的一些关键核心领域实现了国产化。掌握核心技术的重要性不言而喻。突破关键区域后，高阶光刻机的RD速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁，成功研发22nm光刻机。中国芯逐渐崛起。随着信息社会的快速发展，手机、电脑、电视等电子设备变得越来越“迷你”。从以前的“手机”到现在只有几个硬币厚的时尚手机，从老式的矮胖电视到现在的轻薄液晶电视，无一不离开集成电路的发展，也就是我们通常所说的“芯片”。自从1958年世界上第一块集成电路问世以来，体积越来越小，性能却越来越强。光刻机是半导体芯片制造行业的核心设备。以光刻机为代表的高端半导体设备支撑着集成电路产业的发展，芯片越来越小，集成电路越来越多，可以把终端做得小而精致。2002年，光刻机被列入国家863重大科技攻关计划，由科技部和上海市共同推动成立上海微电子设备有限公司(以下简称“SMEE”)。2008年，国家启动了“02”重大科技项目，持续攻关。经过十余年的研发，我国基本掌握了高端光刻机的集成技术，部分掌握了核心部件的制造技术，成为集光学、机械、电子等多学科前沿技术于一体的“智能制造行业的珠穆朗玛峰”。

拜登限制出口逼急荷兰，国产光刻机好消息频出，自主发展五年成型

在人类迈入高 科技 时代之后，芯片这个小小的元件地位水涨船高，小到一部手机，大到一个机器人，都需要芯片的支持才能正常工作，芯片水平的强弱直接影响着 科技 产业的兴衰。

这种元件虽然体积小，但内部结构复杂多变，其制作工艺、芯片设计都蕴含着极高的 科技 水准，没有系统的学习过这一领域的专业知识，想要涉足几乎不可能。除此之外想要制造出芯片，还有一个绕不过的难题，那就是光刻机。新来的朋友们记得点个关注，方便浏览往期视频和文章，又可接收最新消息。

一、拜登限制荷兰向中国出口光刻机

光刻机是制造芯片的核心装备，它采用的技术类似于照片冲印，能够把模板上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。虽然看起来光刻机的技术并不复杂，但因为性质特殊，对精度要求极高，其中所蕴含的 科技 水平之高，在世界范围内也仅有数家公司能够制造。

光刻机分为两种，分别是DUV光刻机和EUV光刻机。其中DUV代表着深紫外线，而EUV代表着极深紫外线，虽然仅有一字之差，但EUV光刻机在精度方面几乎碾压DUV光刻机.而光刻机精度越高，能够生产出的芯片纳米尺寸也就更小，功能也就更加强大。目前来说，世界上小于5纳米的芯片晶圆，只能通过EUV光刻机生产。

一台EUV光刻机，单单是组成零件便达到10万多颗，其中极紫外线光源生产自美国，机械部分来源于工作一丝不苟的德国，核心轴承产自瑞典，所用到的光学设备主要由日本提供，生产所用的阀门来自法国，而核心技术则掌握在荷兰的阿麦斯公司手中。

从中不难看出一台光刻机，集结了众多国家的最顶尖 科技 .而它在价格方面也十分昂贵，通常在3,000万美元至5亿美元不等。并且，目前来说，世界上只有荷兰的阿麦斯公司可以制造EUV光刻机。

不过虽然光刻机具有极高的技术含量，但其本质也仅仅是一件商品，并不能同时拥有价值与使用价值，作为商品,被用来交易便是他的宿命。早在2018年4月，我国的中芯国际便向该公司下单了一台EUV光刻机，这台光刻机最终的成交价格已经达到1.2亿美元。但巧合的是，就在阿麦斯公司已经将这台光刻机组装完毕，马上就可以交货的关键时期，工厂内却突发火灾，至今原因不明。

不过在2021年7月18日，美国总统拜登对外宣称出于美国的国家安全考虑，要求荷兰限制向中国出售光刻机。抛开其他方面不谈，单单限制商品的流通这一点，便不符合人类 社会 发展的规律，属于倒行逆施的行为。但是，在美国下达禁令之后，荷兰迫于国际压力，不得已之下，扣留了对中国的出口许可。

这样的举动，无疑会让中国与荷兰的外交关系陷入较为紧张的局面，但是，透过现象看本质，此件事情主要还是因为这段时间中国在多领域，尤其是武器领域发展迅速，使得美国拥有了危机感，不得已之下，他们只能通过极端手段遏制打压中国 科技 产业，而荷兰只是受了胁迫而已，这件事情不会对中国与荷兰的关系产生较大影响。

早在特朗普当政时期，为了阻碍中国在高 科技 领域的进一步发展，便开始限制对中国的技术出口，我们所熟知的华为公司正是遇到了核心技术卡脖子的问题，才导致如今陷入无芯可用的尴尬局面。实际上以华为内部的研发团队，完全能够满足芯片的设计要求，但是设计出芯片之后，华为公司却没有与之相匹配的能力将其制造出来，这一问题归根结底，还是光刻机闹得。

二、好消息频出，国产光刻机核心问题有望解决

在拜登政府上台之后，一改特朗普执政时期的作风，在伊核问题、退群问题上，都和特朗普的执政方针完全不同，但令人没有想到的是，对于中国 科技 方面，拜登却选择了支持特朗普的政策，持续对我国相关企业进行打压。

在拜登入主白宫还不到一个月的时候，他便派出了国家安全顾问杰克沙利文前往荷兰进行交涉，其目的就是为了限制阿麦斯和中国的合作。除了正常的外交谈判之外，美国方面甚至对荷兰进行威胁，声称如果美国不给阿迈斯提供制造光刻机的零件，整个阿麦斯公司的设备就无法运转。除此之外，拜登甚至还想要控制比利时微电子研究中心，以此来阻止中国的发展，好在他的目的没有达成，不然实在的局面必定会更加紧张。

但是对于美国的所作所为，阿麦斯的首席执行官温宁克却做出预言，他表示出口管制固然在短期内会限制中国的发展，但从长远角度出发必定会起到反作用。

自强不息，一直是中华民族最宝贵的特质之一。在建国初期，我们一穷二白，面对西方的技术封锁，中华民族在 探索 之中砥砺前行，在原子弹、核潜艇、卫星等方面，中国比西方世界慢了不知道多少年，但我们却用自己的努力与汗水将这个是差距一点一点的缩短，甚至完成反超，这种力量与信念足以令世界人民震惊！如今我国在光刻机领域遭受的困境与当年如出一辙，先辈们能做到的事，今天的中国人同样能够做到。

从经济学角度出发，市场决定生产，中国拥有14亿人口，毫无疑问中国是全球最大的芯片应用市场，中国每年进口芯片的花费高达数千亿元，芯片行业的蓬勃发展，也代表着中国的光刻机市场，同样拥有广大的前景。虽说阿斯麦在光刻机领域的地位堪比垄断，失去了中国市场对阿麦斯来说也是一个巨大的打击。

并且严格意义上来说，中国早就已经突破了光刻机技术，只是现阶段我国研制的光刻机技术仅仅只达到了中高端水平，面对DUV及以下级别的光刻机我国具有一定的生产能力，但是在高精度光刻机领域，我国依旧是一片空白。不过，如今我国的最高学府，清华大学正在深入研究EUV光源问题，研究出的SSMB光源的潜在应用之一，便是作为为EUV光刻机的光源，一旦这一展望能够实现，便意味着我国有望解决自主研发光刻机之中最核心的光源问题。

除了在核心问题上取得突破外，这段时间国产光刻机制造领域更是好消息频出。前段时间上海微电子装备有限公司对外宣称，预计在2021年底或2022年初实现28纳米精度的光刻机的量产。在国际方面，中国也着眼于国际光刻机制造领域，在力争跟紧国际研究的同时，研究面向后摩尔时代的集成电路的颠覆性技术，简单的来说就是在现有技术的基础上着眼于未来，走出一条属于中国人自己的道路，力争弯道超车。

三、五年内国产光刻机产业有望发展成型

早在美国对中国实行技术封锁之时，便有专家进行预测，中国在5年内便能实现光刻机核心技术国产化，这预测如今看来，虽然有些难度，但也并非完全不可能实现。总的来看中国拥有全球最大的市场，在核心技术方面也不断取得突破，在5年内实现最顶端的光刻机技术完全国产化可能并不现实，但如果只是中高端机型实现大规模量产，这一点并不难做到。

我国在《中国制造2025》中明确要求，在2025年之前，我国必须完成20~14纳米工艺设备国产化率达到30%的目标，并实现沉浸式光刻机国产化。从这份计划中不难看出，中国已经加大了在光刻机领域的研发。而中国人一向言出必行，只要下达计划，完成只是时间问题。

目前来说，在工业领域用处最大的光刻机主要体现在10~50纳米，其中40~50纳米级别的芯片，在市场中占据的份额更是十分惊人，虽然在精密元件之中，需要用到10纳米以下精度的光刻机，但毕竟是少数。以目前的需求来看，我国在5年内满足国产光刻机的大部分需求并不成问题。

但只有彻底攻克核心技术，才能实现我国在手机芯片等领域不在受制于人的局面，这一局面一旦形成便代表着我国彻底打破了用芯难的魔咒，届时中国的核心 科技 产业必将能够更上一层楼。

中国唯一一台euv光刻机现状

国产光刻机任重道远。“即使你给图纸，你也做不出一个光刻机。”“就算全国都发展半导体制造，也很难成功。”ASML掌门人、TSMC创始人张忠谋在过去两三年里不止一次公开表示，中国大陆自己无法成功制造光刻机。实际上，严格来说，位于荷兰的ASML公司(ASML)是世界上唯一一家可以生产光刻机的公司，但它只是一家组装公司。大量核心技术来自美国，在ASML的供应链中也有中国公司，如傅晶科技和沃尔特天然气公司。实际上，在光刻机成品方面，上海微电子自2002年成立以来，一直牢牢扎根于低端光刻机市场，90nm及以下工艺的产品一直在稳步出货。公开数据显示，2018年上海微电子出货量约为50-60台，约占大陆市场的80%。所以，以上两人的论断要加上一个前提条件，那就是“先进制造工艺”的光刻机。我们常说的高级芯片是指生产工艺小于28nm的芯片，也就是28\14\7\5\3nm的工艺。这次上海微电子在光刻机举行首个2.5D/3D高级封装交付仪式，标志着中国首个2.5D/3D高级封装在光刻机正式交付给客户，但对于我们目前的卡顿芯片制造来说，只是暗夜中的烛光。“1”和“0”的故事虽然近年来“光刻机”屡见报端，但很少有人提到光刻机主要分为“前路、后路、面板”三类。卡脖子的是前路光刻机，这次上海微电子发布了光刻机。如果把芯片制造比作食品生产，前面的路就是“食品”本身，后面的路就是包装袋。面板制造属于平时想不起来的“调味品”，但它的缺失会直接打击消费者的味蕾，给数字生活调味，因为面板是C端用户最“触手可及”的。因为没有驱动芯片，无论是前端还是后端芯片，C端用户都很难对芯片性能有直观的体验。但是，无论包装和调味品对食品有多重要，如果没有“食品”本身，它的价值就是“0”。所以要想充分体现后通道和面板芯片的价值，首先要有性能优异的前通道芯片。在以前的光刻机制造中，其实光刻机并不是按照“NM”的个数来分类的，而是按照光源的波长来分为436nm光源的“g线光刻机”；具有365纳米光源的“I线掩模对准器”;具有248纳米光源的“KrF掩模对准器”;193nm深紫外光源的“DUV光刻机”;以及13.5nm极紫外光源的“EUV光刻机”，也是目前卡脖子的主打产品。目前上海微电子的产品技术已经触及ArF技术和相应的光刻胶。目前，国内公司如上海新阳、通成新材料、南大光电、景瑞股份有限公司等都已开展研发和生产。其中，南大光电旗下的ArF光刻胶已于2020年底顺利通过客户验证，是国内首个通过产品验证的国产光刻胶。

目前中国最先进的光刻机（国产28nm光刻机进展）

;     在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下，高科技进入蓬勃发展阶段，所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的

      华为

      ，对芯片的需求量更是巨大。

      大家都知道生产芯片最重要的器械就是

      光刻机

      ，但由于受到来自

      漂亮国

      的制约，“实体清单”规则被修改后，

      ASML

      因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国，受此影响，连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。

      华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的

      麒麟9000芯片

      ，但随着“限制令”的制约，

      麒麟9000

      芯片的库存正在一天一天减少，在无法获得5G芯片的情况下，华为只能采用

      高通

      的4G芯片，没有

      5G

      芯片的支持，华为的5G手机只能当成4G来用，也因此，华为的手机业务受到了重创。

      事实上，不仅是华为，我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题，首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。

中科院

      立功了

      为了实现我国高端光刻机的国产化，中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年，启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”，进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收，曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。

      在此之后，国望光学引入

      中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

      ，以及

      上海光学精密机械研究所

      推动国产光刻机核心部件生产。在2016年，国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统，之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。

      长春国科经济在2018年也传来好消息，攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持，可以说中科院立了大功了。

      为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机，它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。

      光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶，然后通过紫外线或深紫外线透过

      掩膜

      版，把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上，在

      光刻胶

      的覆盖下，这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉，而没有被照射到的部分就会被保留下来，形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。

国产光刻机正式传来好消息

      根据国望光学在发出的公示，

      投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。

      在这之前，我国只能制造出用于90nm制程的光刻机，但随着这两项技术的突破，我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。

      28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能，用途也更加广泛，尤其是对于新能源产业，如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。

      此外，根据媒体消息，上海微电子也做出披露，在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链，就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。

      虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求，但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说，28nm的精度还是不够用的，接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克，手机对于芯片的精度要求要更高，所以目前我国还是不能停下研发的脚步。

      虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机，但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了，这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。

      成果是喜人的，但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的，国产化光刻机的道路还要走很远。