如果中国掌握了光刻机（我国为什么没有光刻机）

为什么光刻机对我国那么重要？

其实光刻机的作用就是制造芯片，就是这样一个不被人所熟知的设备能够占到芯片制造成本的35%以上，虽说这个机器的原理看起来很简单，但它的功能是十分重要的。当芯片结束了IC设计后就要被送到晶圆代工厂进行制造封装，比较有名的代工厂就是台积电、中芯国际等，像华为自己的研发芯片也同样是需要有这样的代工厂才能完整的制造出来，当前华为已经将14nm芯片的订单交到了中芯国际的手上了，但中芯国际没有7nm紫外光刻机，因此就没办法去制造芯片，而这也就是如今中国为什么这么迫切需要荷兰的7nm紫外光刻机的原因了。



其实形象点说芯片制造就如同盖房子，需要一层层地进行堆叠，才能把房子做出来，而要想有一个好房子，那么平稳的地基是必不可少的，而它就是晶圆。而光刻机加工就是要将芯片制作所用的线路和功能都做出来，不过这里要知道的是光刻刻出来的是电路图和电子元件，并将这些设计线路和功能都存进晶圆中。



而要想拥有这个光刻机技术是非常难的，当前它是属于全球中最尖端的技术之一，很少有国家能够拥有，因此高端光刻机的价格也是不菲，在这一领域不得不说荷兰是一个大霸主，全荷兰的ASML市场占有率有着80%，并且ASML是有着7nm技术光刻机的供应商，这在全球是独一无二的，也就是说这家公司几乎是垄断了整个市场，当前的众多芯片产商都是需要这家公司的生产才能够制造出完美的芯片。荷兰之所以能够拥有一个全世界顶尖水平的光刻机厂商，首先就是因为ASML这家公司的研发投入十分大，2019年的研发成本支出达到了4.8亿欧元，他们的员工有四成都是研发类，加上他们的很多技术都是外包，因此让他们有了更多的时间和机会去研发核心技术。



另外ASML这家公司的镜片技术十分高，有着上百年的技术积累，并且它还是采用德国、美国提供的多种技术，虽说是一家荷兰公司，但它背后有着整个欧美顶端科技的支持。如今中国在光刻机这一领域依旧是很大的短板，这对我们研究芯片，半导体都有着很大的影响，因此如果芯片领域被西方国家制裁，那么中国的科技领域必将受到打击。不过当前中芯国际经过资源和技术整合，将在下半年开出中国第一条14nm生产线，这对5G技术等行业的发展起着关键作用，相信在不久的将来中国会将自己的国产芯片呈现给全世界。

中国有光刻机技术吗?

中国有了自己的光刻机，中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上第一台利用紫外光实现22nm分辨率的超分辨率光刻设备，为纳米光学加工提供了全新的解决方案。在光电所的努力下，我国的RD光刻机跳出了通过减小波长、增加数值孔径来提高分辨率的老路，为突破22nm甚至10nm光刻节点提供了全新的技术，也为超分辨率光刻设备提供了理论基础。扩展信息:利用超分辨率光刻设备，项目组为航天科技集团第八研究院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、电子科技大学、四川大学华西第二医院、重庆大学等单位制备了一系列纳米功能器件。包括大口径薄膜反射镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射装置、生化传感器芯片、超表面成像装置等。验证了超分辨光刻设备纳米功能器件加工能力，达到了实用化水平。

中国如果可以做出高端光刻机，欧美国家会有什么反应？

前段时间，中芯国际向荷兰ASML订购了一台EUV极紫外光刻机，这是中芯用于7nm工艺的光刻机。但是，ASML的突然意外失火，让中芯错失这台机器。实际上，就算不失火，我估计中芯也拿不到这台机器！“技术的垄断”不会让我们掌握这项关键性技术。我们即使无奈，却只能“忍气吞声！”

我们先解决一个问题：为什么荷兰ASML公司可以垄断80%的光刻机市场份额？原因很简单，技术先进。而我们为什么制造不出光刻机？同样原因很简单：技术落后！

我们首先要知道，光刻机是什么？

光刻机，通过将各路电路的图案经过激光，缩微投影爆光到光刻胶上。看似简单的解释，其实非常复杂。所以，如今做的最好的就是荷兰的ASML的光刻机。而，尼康，佳能，中国的上海微电子装备和它相比还远远不如。

那么，为什么台积电，三星可以拥有ASML最先进的光刻机呢？主要是因为台积电，三星在ASML中都有股份。所以，它们可以第一时间使用到ASML公司的光刻机。

目前，我国为了摆脱这种困境，专门成立了，上海微电子装备有限公司（SMEE）。终于在2007年研究出了90nm高端投影光刻机；而在2016年内部验收了28nm光刻机。虽然说和荷兰ASML的7nm光刻机相去胜远，但是这已经是进步。

其实，上海微电子的在光刻机领域的进步虽然有目共睹，但是和荷兰之间的差异还是非常大的。这里主要是因为一些关键零部件，还是来欧美发达国家，比如瑞典的轴承，德国的镜头，美国的光栅，法国的阀件等等。而这些国家对于中国零部件都是禁运的。

所以，在这些关键的零部件中对中国进行禁售，也是反映了欧美国家害怕，一旦中国掌握了光刻机技术，会对欧美国家产生多大的影响，特别是在芯片领域的自主。

而光刻机中的一些关键技术，需要我们特别注重基础科学研究，加大投入。只有在慢慢的投入过程中获得提升，才能够摆脱西方国家的垄断。

哈哈，中国本身就是可以造出光刻机的，不过比世界最先进的标准差两到三代，荷兰阿斯麦的高端光刻机现在可以做出7纳米工艺的成熟产品，下一步应该是5纳米，3纳米。

不过最近两年我国光刻设备研发取得长足的进步，发展惊人，就在前两天爆出喜讯，中科院光电研究所攻关研制出世界首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。其实计划是2030年要达到世界先进水平，与世界先进技术齐平，以现在看来可能会提前完成目标。

我国光刻技术进步，会使世界上的光刻设备销售价变成白菜价，荷兰阿斯麦的高端光刻设备售价可以达到1亿多美金一台，光一个极紫外光源就要3000万，而我们的紫外光源只要几万块钱一个，光刻机整机也只需百万级别，到千万级别的。其实我们去买它们的最顶端的光刻机，根本就不会卖给我们。

独立研发光刻机对中国意味着什么？

独立研发光刻机对我国意味着科技上打破西方国家的垄断，改变中国高新技术被国外封锁的局面，同时可以推动国家自主芯片的研发进展。

目前世界上光刻机研发，由荷兰、美国、日本这三个国家掌握技术，根本不会对外开放也不会对外公布，导致中国一直在这方面有严重的制约。尤其是2020年全球疫情影响，每个国家都不同程度地出现芯片短缺的问题，尤其是中国对于芯片的需求量一直是居高不下，国外利用中国在技术上的短板，在中国市场上赚走了很多利润。

外国公司在技术垄断的同时还在打压中国高新技术公司的成长，导致很多公司由于没有核心技术濒临崩溃的边缘，因此国家为了改变技术上的格局，也是打破国外的技术封锁，因此才会启动独立研发光刻机项目。

根据专家推测，中国现在光刻机技术和世界顶级水平依然有20年的差距，可以说差距还是比较大的，但是国家已经启动相关的研究工作，相信在所有人的努力下，终有一天会打破技术封锁。

研发光刻机有哪几点难度？

第一：思想难度。

在中国有相当一部分人有这样的一种思维方式，自己研究不如花钱去买，如果买不来就花钱去租，能把成本降低到最低生产出来的产品才是最好的，虽然这种思想没有错误，但是利润已经被大大降低，而且很多时候自己没有控制权也没有决定权，因此研发光刻机不仅仅是技术上的问题，有时候也是人思想上的问题。

第二：技术难度。

光刻机技术一直是垄断行业，掌握在发达国家手中，中国想要研究光刻机，在没有任何资源的情况下只能凭借自己的能力去研究，但是技术上差距太多，肯定会有很多的难题，因此在研发过程中技术上的难题成为很多人解决的关键。

第三：环境难度。

没有一个国家能独立自主完成光刻机研发，每一个国家只是负责光刻机一部分的生产和研究工作，因此中国想要独立研发光刻机技术，不仅仅是技术上和思想上的难度，国际环境也是一个克服的难点，因为没有一个国家愿意提供帮助，也没有一个国家能够独立完成光刻机的研发到生产的过程，所以中国要面临的困难比其他国家要多得多。

光刻机技术一旦研发成功，不仅能够解决中国自主芯片的制造问题，更能把中国的高科技往前发展20年。无论是高端高分子材料还是高端化学，都可以有十足的进步，这也是国家为什么要花重金研发光刻机的原因了。

如果中国举全国力量研发芯片和研制光刻机需要多长时间？

如果中国举全国力量研发芯片和研制光刻机，也需要10-20年左右。

在中国芯片制造被漂亮国“卡脖子”的时候，ASML总裁Peter Wennink曾经在一次科技会议上明确表示，“高端的EUV光刻机永远不可能（被中国）模仿。”虽然说，皮特老板的话听起来不太顺耳，甚至有些打击我们的积极性和自信心，但是不得不说，人家能说出这一番话来，肯定是有人家的底气的。

ASML的皮特老板还说：“因为我们是系统集成商，我们将数百家公司的技术整合在一起，为客户服务。这种机器有80000个零件，其中许多零件非常复杂。”据他介绍，许多企业专门为光刻机生产诸如镜头、反光镜和其他光学部件，目前为止，世界上的任何公司都不可能轻易地模仿制造。

实际上，许多网友对此言论是有些不屑一顾的，他们似乎觉得生产光刻机其实并不难，只要中国拿出当年自力更生地研发制造“两弹一星”的精神和意志来，那么，哪怕四处碰壁、困难重重，也一定能得偿所愿地制造出中国自主知识产权的光刻机来。

但是这样的说法，显然太过主观臆断。

无论如何，想要造出高精度、高可靠和高品质的光刻机，都不是一件容易的事。

就拿ASML公司来说，虽然是荷兰公司，但是背后却是美国资本的掌控。在全部数万个零部件中，有许多关键部件，都是来自美国和日本的高科技公司。而美国科技的领先，一方面是在大量资本投入下设计研发的先进，另一方面更是世界各国科技人才的趋之若鹜。

有财富、有资本，又有人才，点满了“科技树”的美国科技，自然在光刻机和芯片领域一往无前。

纵观短短几十年的芯片技术发展史，荷兰的ASML公司坚持技术整合，迎合客户需求，抓住了电脑、手机和数码产品水涨船高、突飞猛进的历史机遇，堪称是美日两国在半导体科技领域相互竞争的“幸运儿”。

就咱们国内的半导体行业来说，上海微电子的光刻机在2019年以前保持在90纳米左右，已经是国产光刻机的最高水平，但是在“卡脖子”事件之后，国产芯片制造产业显然得到了迅猛发展。据悉，上海微电子在两年内已经率先研发出28nm光刻机的先进技术，并有望尽快向企业交付。而中科院光电所已经研发出光刻分辨率达22nm的技术，但是研究归研究，想要量产出来，成千上万零部件的设计研发、制造整合，都会是层出不穷的大问题。

不管怎么说，上海微电子和中科院光电所能够研发出成熟可行的光刻机技术，值得我们每一个中国人庆贺，但是我们也要看到，国内光刻机和荷兰ASML光刻机，仍然有设计研发、零部件整合与制造工艺方面的巨大差距，而西方国家深耕细作几十年的技术壁垒和鸿沟，我们想要在两三年内寻求突破，无疑是比较困难的。

虽然说，研发国产芯片和研制国产光刻机是摆在华为“打工人”和我们每个中国人面前的“当务之急”，但是正所谓“欲速则不达”，在当前的形势下，我们既需要快马加鞭地加速追赶速度，也需要统筹兼顾国内半导体行业的发展现状。

或许等到某一天，咱们中国人就是“专治各种不服”，成功地凭借着顽强不屈的精气神和举国之力的众志成城，研发出了高精度光刻机，到那时候我们也必须牢记：再先进的光刻机，也是用来脚踏实地生产芯片，完善和改进我国的半导体产业链的，而不是摆出来“论功行赏”，给脸上“贴金”的。

因此，正常来说，就算是中国举全国力量研发芯片和研制光刻机，也需要10-20年左右。

如果心急火燎，抡圆了胳膊，一窝蜂地“大干快上”，很容易忽略科技发展的正常规律，反而会造成各种意想不到的问题。

但是就我个人来说，我当然希望光刻机的研发制造越快越好！