目前好像沒有什麼能代替它的。

還有一個蝕刻機的東西。不過它比光刻機的技術含量會低點，也代替不了光刻機的功能。

目前荷蘭ASML公司的光刻機是最好的，我們國家也訂購了一臺，售價高達上億美元，不過一直沒有到貨，據說今年會交貨。

光刻機（Mask Aligner) 又名：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，所以叫 Mask Alignment System.

曝光機是生產大規模積體電路的核心裝置，製造和維護需要高度的光學和電子工業基礎，世界上只有少數廠家掌握。

現在積體電路發展快，最先進的核心技術都掌握在幾個大企業手裡，最有名的是荷蘭的ASML，在高階領域，沒有其他的裝置可以替代。

目前晶片製造是離不開光刻機的，光刻機就是晶片製造的靈魂，不可取代。而有些人說蝕刻機可以，我只能說他們根本沒有搞清楚光刻機和蝕刻機的原理和區別。那為什麼光刻機無法取代？蝕刻機又是什麼？

晶片的製造過程其實是非常複雜的，所以為了讓一些非業內人士看得懂，我自己總結了一下，儘量用簡單的語言說明白。首先來看下一個成品晶片長什麼樣，如下。

晶片簡單的說就是把積體電路縮小到一個矽晶圓上。怎麼實現的？有以下幾個主要步驟：矽晶圓製備→定製積體電路→設計光罩→光刻→蝕刻→晶片封裝。

1，矽晶圓製備：製作半導體晶片的第一步就是製作矽晶圓，矽晶圓是用冶金級矽製作成一個圓柱體，然後用精密機械切割而成的。

2，定製積體電路：這一步是由工程師根據使用者需求設計邏輯控制圖，並轉化為積體電路圖。相信很多人在大學時代接觸過電路圖對不對，有點記起來了吧。

3，設計光罩：光罩就是光刻掩膜版，是將前面定製的積體電路做成片狀的光掩膜版，它的作用是讓電路圖透過光罩投影到矽晶圓的感光膠上。

4，光刻：這是製作晶片的核心步驟，對應的裝置就是光刻機和蝕刻機。矽晶圓上面有一層薄膜感光膠上，紫外光透過光罩將定製電路刻到感光膠上。

5，蝕刻：蝕刻就是將不需要的感光膠部分磕掉，這樣蝕刻完以後剩下的部分就是電路圖了。這樣就實現了電路縮小到晶圓上。

6，晶片封裝：最後就是將做好的晶片交給製造廠進行封裝和測試。

怎麼樣，我說的應該還比較易懂吧，但實際過程情況遠比我講的複雜。

從剛才講解的光刻過程，可以看到，這個過程跟洗照片是非常類似。洗照片是把影像用底片複製到相片上，而光刻是我們把設計好的積體電路圖透過紫外光源用掩模板刻到矽晶圓上。相對於蝕刻來說，光刻要複雜得多，比如一片光罩其實就有幾十層，感光膠也根據不同情況要用不同的材料。

光刻機技術壁壘很高，需要高度專業的光學技術和電子工業基礎，以及變態的製造精密程度。研發光刻機需要投入巨大的資金和人力支援，而製造一臺光刻機需要整合數百家科技，數萬項專利技術，數十萬個精密部件，所以說光刻機還真不是你想搞就能搞出來的。

目前全球有能力研發製造光刻機的企業可以用手指頭掰出來，最好的光刻機企業是荷蘭的艾斯摩爾ASML，可以用。ASML可以說是處於壟斷地位，如果他不授權你用，你就沒得用，相當於被人扼住喉嚨。這也是我們為什麼一定要研發自己的高階晶片和光刻機的原因。

瞭解了前面的晶片製造工藝，就該知道很多人說的蝕刻機代替光刻機是不行的，這就是晶片製造的兩個工藝步驟，缺了蝕刻機也是萬萬不行的。

現在的蝕刻有幹法蝕刻和溼法蝕刻兩種，所以對應有兩種蝕刻機。

溼法蝕刻是一種利用化學試劑將晶圓表面的多餘薄膜腐蝕去除的方法，因為是在液態環境下實現的，所以叫溼法蝕刻。幹法蝕刻是利用等離子體，轟擊晶圓表面薄膜，使其產生揮發性從而實現蝕刻。

中國光刻機起步較晚，但經過十幾年發展，已經在逐漸掌握光刻機技術，但是和國外公司相比，仍然處於明顯劣勢。中國光刻機最高水平可能是上海微電子，90nm工藝製程，而ASML已經達到5nm製程。

同時，在精密機械製造方面，中國也是落後於德國、日本等一線企業。

相對來說，中國的蝕刻機情況比較樂觀，處於世界領先水準。中國7nm的蝕刻機已經走出國門，向其他企業出口。最先進的應該說中國5nm製程的等離子蝕刻機，也取得了很多成果。

晶片在發展中的地位越來越重要，沒有晶片就沒有辦法生產手機。而生產晶片只能夠用光刻機，這是其它裝置無法進行替代的。而在光刻機領域，荷蘭ASML佔據了全球市場份額的80%以上。能夠製造高階光刻機的國家沒有幾個，第一的是荷蘭ASML，第二是日本的Nikon，第三是日本Canon三大品牌為主。日本的這兩家企業，在市場佔有率上比較小，一般都是首選荷蘭的ASML。

光刻機的技術難度特別高，被稱為現在的光學工業之花，堪稱人類智慧集大成的產物。它的整體需要上萬個精密部件，上萬行的程式碼，以及高精確的機械工藝技術。尤其是在光源和底片方面，ASML由美國和德國的支援，也就是美國給它提供了最新進的光源技術，而德國提供了頂尖的鏡頭（蔡司）據說蔡司這個公司，祖孫三代在同一家公司的同一個職位，鏡片材質做到均勻，需幾十年到上百年技術積澱。並且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奈米以下。兩個工作臺由靜到動，加速度跟導彈發射差不多。

而我們國家目前光刻機與荷蘭的ASML相差特別大，荷蘭的ASML已經可以做7nm EUV工藝以及更小的6nm、5nm，而我們國家仍舊是處於90nm工藝，部分企業還是處於200nm工藝上。以我們國家最為先進的上海微電子裝置裝備公司，它的一系列光刻機也是隻能夠達到90nm工藝水平。而其它科研團隊雖然在實驗室內對它的工藝有了突破，但真想要投入商用還是需要一段時間。曾經中芯國際在2018就訂購了一臺7nm的光刻機，但是由於西方的蓄意打壓，還是一直沒有交付。我們國家需要努力，不單單是需要突破光刻機的技術，也要不斷的進行技術積累。個人覺得只有有足夠大的技術積累，才能夠做出高階光刻機。荷蘭的光刻機也是靠著一直以來的技術積累，以及美國和歐洲國家的幫助。

我們不會甘願被別人卡脖子，未來我們定會擁有自己的高階光刻機，那個時候荷蘭的ASML和西方國家就不嘚瑟了！

前段時間吵得沸沸揚揚的美國威脅臺積電斷供華為晶片製造，在國內引起了極大的波動，但是國內做的最好的中芯國際也只是在14奈米上有突破，距離頂尖的7奈米甚至現在大家都在跟進的5奈米技術差距還是非常遠，掌握這個技術的核心廠家屬於荷蘭的ASML，而且在全球範圍內幾乎是壟斷性質的存在，能夠購買其裝置還需要設定很多的門檻，而且在裡面還摻雜著很多政治的因素，如果從市場的角度中國直接拿錢來買最新的裝置就可以了，但現狀是拿錢也買不到裝置。光刻機但是零件就有幾萬個，算是人類科技精華的聚齊，關鍵部件在於鏡頭主要源於德國蔡司公司，幾乎在這個領域屬於壟斷性質的存在，由於涉及到部件和原理複雜，強大的中國製造也無法短時間內突破，可見其技術能力之精細。

目前晶片製造工藝別的裝置也是存在，但只是存在於理論的層面，就國內相關的產業鏈條几乎全方面的落後，單單是在晶片設計上華為公司也是用了十幾年花了上千億才有了今天的成績，而且以私企的性質做這種事情在效率上還會提升很多，如果放在整個行業內能夠有能力做的企業少之又少，當初小米公司準備在晶片行業大幹一場結果在連續失敗了幾次之後，果斷選擇了轉型晶片設計是燒錢不眨眼的行業，沒有雄厚的利潤產品支撐很難支撐到最後，國家層面也制定了大的規劃從各個層面給這個行業補助，就是為了快速彌補在這個行業的不足之處，但這需要時間，目前中國最缺的就是時間了，因為美國從各個方面在阻礙中國的崛起，從自然規律上也是能夠理解的，畢竟全球老大看到全球的老二不斷的發展壯大，自然不會坐視不管，於是就各種的刁難。

回到光刻機層面，目前國內的積累相對更加的稀薄，對外方面外圍把技術卡的非常嚴格，其實多年來在很多關鍵領域技術都被封鎖著，在這種情況下都是華山一條路自己搞研發，利用舉國之力搞自我創新，在這點上中國已經創造了無數的奇蹟，不知道這次在光刻機上能不能有真正意義上的突破，現在美國之所以在很多層面能對中中國產生威脅就是因為掌握著全球範圍內很多核心技術，為了發展還必須用到其技術，所以這個過程還會持續很長的時間，還會在某些方面繼續花冤枉錢，也是為了維持繼續發展道路。

中國自從改革開放到現在已經取得了非常大的成績，但是在很多精密化的儀器技術方面還是存在很大的差距，這些精密的裝置都需要時間的積累，以及相應的產業鏈條能夠跟得上，而且這些技術不是簡答的建造高樓大廈就能快速實現的，需要積累這方面的技術人才，需要社會各個行業的協助，最終還是要落實到重視教育的層面，這點在任正非接受央視記者提問的時候已經講到這件事了，教育才是強國之路的關鍵，這次冠狀病毒疫情也引發很多社會的思考，對於醫護人員專業人才就是要提升其社會地位和自身價值，在正向引導下讓國家的正能量更加強大。

一、光刻機沒有替代的，因為光刻佔到了晶片整體制造工藝的40%

首先說說結論，從目前的晶片製造技術來看，光刻機沒有替代產品，在晶片的過程中，一定會用到光刻技術，還沒有其它的流程或裝置能夠取代光刻機。

考慮到當前國內光刻機技術還較為落後，在90nm，而ASML已經到了5nm，相差10多年以上，所以未來很長一段時間內，中國晶片製造還受制於國外的光刻機供應。

二、晶片究竟是怎麼做出來的，光刻又是怎麼起作用的

前面說了是無法替代的，可能很多還是不理解，為何就無法替代了，那麼我們說說晶片究竟是怎麼做出來的，光刻機在中間又起到了什麼作用。

我們知道製造晶片的原材料是矽晶圓。製造晶片的過程是怎麼樣的呢？首先在矽晶圓上塗上光刻膠。

而光刻機相當於單反，就是利用光把設計出來的晶片電路投投到塗了光刻膠上面，這樣就在矽晶圓上形成了電路圖。而複雜點的晶片有幾十層電路圖，所以這個光刻過程可能會重複幾十遍。

目前還沒有找到更好的方式來把設計出來的晶片電路圖投射到矽晶圓上，並刻畫出電路來，所以光刻機無可取代。

其實晶片22奈米的光刻機中國已經能獨立製造！更高階的中國造不了。高階光刻機因為需求不大，難度太高，所以也沒必要傾全國之力去搞它！中國的雲技術完全可以暫時彌補晶片製造能力的不足！終端處理能力不足，可以放到雲端！物理學到了奈米級，提升有限。中國順其自然，20-30年內完全可以到達世界尖端！