光刻機是晶片生產的關鍵裝置，而目前中國在高階光刻機生產領域還是空白，中國是製造業大國，而且又有那麼多專家、院士，國家每年投入的科研經費也不少，為什麼就研製不出自己的高階光刻機？難道我們只能停留在跟隨仿製的層面上嗎？
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1 # 物理微電子前沿科普
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2 # 科技一格
光刻機被稱為“人類最精密複雜的機器”，要知道製造光刻機不是開足馬力就能夠生產出來的。
很多人可能不知道什麼是光刻機，這裡簡單的科普一下光刻機是光刻技術的載體，而光刻技術是晶片技術的重要部分，如果想要自主生產晶片，光刻機是必要的。就像工業中的機床一樣。 為什麼製造光刻機如此困難？光刻機是一個高精尖的技術，其技術難度是全球公認的，如果沒有持續強大的研發投入根本製造不出來。
一臺先進的光刻機有5萬多個零件，設計生產非常不容易。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。光刻機最難就在於精度，差不多指甲蓋那麼大的晶片，就集成了數百億個電晶體，可見製造晶片的光刻機內部結構有多麼複雜，裡面每一個零部件的精度該有多麼高的精度要求。
目前中國光刻機制造的現狀目前中國最好的光刻機廠商上海微電子裝備有限公司。
不過其量產的光刻機，工藝只能達到90nm，相當於2004年的奔騰四 CPU 的水準。而國外的先進水平已經達到了7nm，可見差距有多大。
所以國內晶圓廠所需的高階光刻機完全依賴進口。
國外光刻機制造廠商的現狀目前在全球45奈米以下高階光刻機市場當中，荷蘭ASML市場佔有率達到80%以上，而且目前ASML是全球唯一能夠達到7nm精度光刻機的提供商，所以ASML才是全球晶片業真正的超級霸主一點都不過分。
那麼就有人問，我們為什麼不能進口ASML的光刻機呢？只要是因為美國主導《瓦森納協議》的限制，中國只能買到ASML的中低端產品。即便出價再高，也無法購得ASML的高階裝置。
最後，我們看到中國生產的光刻機與國外先進光刻機的差距依舊很大，差距差不多在十到二十年之間。目前想要趕上或者超越，都是十分困難的。不過相信中國加大這方面的支援和投入，不久的將來。我們定會成功。
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3 # 知熱點
不是隻能停留在跟隨仿製光刻機的層面，而是我們連跟隨仿製可能都做不到；雖然這話聽起來有點掃興，但是這就是中國的真實現狀。要想生產出高階光刻機，需要很多領域的頂級供應商相互配合，下面我就簡單列舉下生產高階光刻機需要的三項技術，也好讓大家知道製造自己的光刻機到底有多難。
現在有一種說法是一臺光刻機就是歐洲和美國頂尖技術的傑作，這種說法在我看來並不為過。一臺光刻機至少有數萬個零件，由於高階光刻機的對光的要求是奈米級，這就需要在加工光刻機零部件的時候也要超高的精度，並且對加工的材料和工藝都有嚴格的限制，目前能達到這種工藝要求的國家也就只有德國一個。
德國最頂尖的數控機床可以同時操控20個刀頭，再搭配上3D鐳射掃描、GPS可以以每萬轉的速度對零件進行加工，這對生產超高精度零件至關重要。
大家學習過物理的都知道從紅光到紫光波長是越來越短的，高階光刻機一般使用的是極紫外光波長只有13nm左右，這讓使用這種光變得異常困難。目前一束正常的光源能使用的光只有0.02%，這就意味著在加大光源亮度的同時還需要一個非常有效的散熱系統，這種光源目前只有Cymer公司才能提供。
中國目前自研的光源波長是190nm左右；但是ASML已經在向2nm光源挺進了。
EUV光刻機在進行工作的時候每反射一次都會造成30%的能量損失，一束光源在多次反射後基本上所剩無幾，這就需要高精度的反射鏡頭保證每次反射都能準確完成。目前在ASML目前主要的EUV光刻機上都是使用的卡爾蔡司 SMT 全反射4倍光學變焦鏡頭元件，如果沒有和卡爾蔡司一直在光學領域保持的良好合作，EUV光刻機可能現在還只能停留在設想中。
ASML的一位高管曾經放放眼就算是中國拿到高階光刻機的圖紙，也照樣生產不出來高階光刻機，這還真不是一句大話。一臺光刻機是世界上多個公司頂級技術的智慧結晶，再加上中國的光刻機起步晚基礎差，想要追趕起來確實太難了。
可能很多朋友想知道中國的光刻機在多少年後可以追上ASML現在的標準，如果國家不計成本的給予資金和技術的投入，最樂觀的估計也要十年之久。不過我們國家在進步的同時ASML也不會原地踏步，到時候還是要被它遠遠甩開的。
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4 # 黑白攻城獅
這個不是開足馬力的問題，而是超精密加工體系技術突破的問題。我們如果像生產口罩一樣技術上毫無難度，自然開足馬力日產一億。但現實是我們目前國內最先進的上海微電子（SMEE）只能拿出90nmCD（關鍵尺寸）的光刻機，樂觀一點也只能在明年拿出28nm的光刻機。
精密加工
全球頂尖EUV光刻機只有荷蘭AMSL能生產，市場佔有率100%，其他廠家（尼康、佳能）已經沒有追趕的可能。我們目前的水平落後10~20年，我樂觀點取15年吧。
這15年間需要國家每年給投資至少500億，並提高待遇留住人才，保證有3000人的研發隊伍專心投入工作。500億是比照ASML去年研發投入4.8億歐元，佔收入的四分之一。3000人研發隊伍是人才梯隊建設和一線研發人員，實際可能需要儲備培養5000人的人才隊伍。
而且ASML 只不過是個總裝廠，整個西方工業為他提供零件，德國蔡司的光學元件、德國的超精密機械加工、美國的光源和計量裝置等超過80000個零件。所以要想趕超，就得舉傾國之力15年的投入，或者是另闢蹊徑彎道超車。
荷蘭ASML公司
投資可見加大力度，人才培養技術積累需要的時間就不是一朝一夕了。但是我們不要悲觀，J20出來之前，誰能想到我們一下就擁有了隱身戰鬥機？西方技術封鎖中國不是一年兩年，而是自立國以來從沒有對我們開放過核心技術，那又怎麼樣呢？中中國人信奉的就是自力更生、艱苦奮鬥。
光刻機生產車間
這世界從來沒有救世主，能依靠的只有自己。
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5 # 一生相助
荷蘭人沒的說錯，給圖紙都造不出來，這大概率不會錯。因為別人的思路沿著走非常困難，為什麼這麼說？因為別人走路的過程其實就是創新的過程，我們不用妄想，繼承了那個創新的結果就能在這個基礎上接著走，極端複雜的事情這種捷徑不存在。但是呢，有圖紙做不出來，沒有圖紙卻未必做不出來。氫彈的于敏構造就不是沿著既有圖紙產生的。光刻機同理。
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6 # 江山何沉
而國內已經年能夠量產90納米制程的晶片了，但是28奈米，14奈米的晶片用中國產光刻機還是無法制造出來的。所以說，一直跟在西方國家制定的標準後面走的話，那永遠都不能實現超越。唯有走出屬於自己的光刻機之路，才可以實現超越。
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7 # 大貓到
這個光刻機是口罩機、襯衫機可以開著馬力就能生產了？如果這樣光刻機早就滿大街的了，它涉及材料學、精密儀器、精密製造、光學、奈米技術等等，是非常複雜的機器，是機器上的CROWN！所以我們要努力的東西很多，趕超的目標很多，不過中國已經在觸控到最頂尖的製造了！
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8 # 使用者8709128711774
簡單的問題！只要政治上在國際上大部分牛逼的國家面前人家惹不起你！就是在軍事，科技，經濟，等等不敢藐視你你就能在半年時間可以整出來！
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9 # Jungle20168542397
製造業的高精尖產品，除了與之相應的純技術水平跟上，還有經驗，包括從設計、選材、生產到裝配的全部流程中的經驗，正如人們常舉例說的那樣，把XX高科技產品全套圖紙與材料拿來，也不能生產出來一樣，純技術在一定程度上可以通過金錢的大力投入，或許短期內能夠攻克取得，但經驗不行，沒有一步一個腳印的實踐，是不能做到的，絕大多數的經驗也是生產製造除技術及專利外同等重要的另一核心技術，別人不口口相傳、手把手教，自己閉門造車是做不到的，只能自己一點一點在失敗中摸索，摸索的過程就是時間消耗的過程。以為阿斯麥提供光學鏡頭的蔡司股份公司為例，據說人家的磨鏡工人已經祖孫幾輩都在做這個工作，可想而知，別人通過實際工作累積了多少經驗！所以我們開足馬力，具體多少時間能達到頂尖水平我不知道，但根據目前頂級光刻機的合作製造商的歷史看，沒個幾十年的經驗，難，甚至不可能。
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10 # ZBLiu
相信“開足馬力”，相信“彎道超車”，最後誤的是自己的事。
什麼都要“全球頂尖”，看起來很有志氣，實際上要爭的只是一個光環。為了這個“全球頂尖”，可能擱置掉很多有實際價值的專案。想一想，怎麼全世界沒別的國家想爭這個“全球頂尖”？現在弄到“望眼欲穿”，什麼時候能夠真的遂心願？
以前一談起日本的工藝精度，網上就毫不吝嗇罵人話。現在，在精密技術方面踢到了鐵板了吧？
現在，還是這個老問題：是紮紮實實從頭做起，慢一點就慢一點，還是“吾日暮而途遠，故倒行而逆施之”？——還有，真的一定要這個“全球頂尖”嗎？要是沒有到手，會有什麼後果呢？
我們組跟光刻機和離子束刻蝕機，這些製造晶片底層的器件的裝置打交道比較多的，還有一些鍍膜的裝置，ALD，CVD等，尤其是要待在超淨間，穿上密不透風的超淨服，在裡面一站就站一天（除了吃飯），做完一天的工藝會很累的！如果要洗矽片，還要用到氫氟酸之類的，這種東西如果一點滴到面板上，會很危險的，不能夠及時處理的話，會慢慢滲透到身體的一些關鍵器官（比如心臟）！所以進超淨間要經過安全培訓，還要觀摩好多次才能上手！微電子偏工藝方向真的是搬磚的！（PS：很多人一畢業就轉計算機了，我們辦公室一個做EDA方向的博士，今年畢業去了百度轉軟體崗了，當然接受降薪）
最先進的光刻機目前最先進的光刻機毫無疑問是ASML的EUV光刻機，目前能夠實現量產的是5nm的晶片（三星第一季度財報表示，第二季度量產5nm晶片），ASML在十幾年前也是小弟的，但自從第五代光刻機，ASML跟其他光刻機公司（比如像尼康和佳能）拉開了距離，2018年高階光刻機市場，高階半導體光刻機出貨量134臺，ASML出貨量120臺！幾乎是壟斷的地位！
中國這麼多專家和院士為什麼我們國家有很多專家和院士，但是這些專家和院士很多都是在一些細分領域做出一些貢獻，而光刻機僅僅不同零部件就要8000多種，雖然2016年在光刻機核心子系統雙工件臺系統樣機取得突破，2017年在極紫外光刻關鍵技術取得重要進展，2019年甘棕鬆團隊在研究第六代光刻機，利用二束鐳射在中國產光刻機上突破了光束衍射極限的限制，刻出了最小9nm，但這個樣機更多的還是在實驗室階段的微納器件加工！但想要生產能夠量產晶片的光刻機還是要業界來做，這其實更多的是一種整合能力，目前來說只有業界有這個實力能整合幾百家供應商！
中國什麼時候能做出高階光刻機就目前的情形來說，中國目前能製造的量產晶片的光刻機比最先進水平差了十幾年，但是這十幾年的差距並不一定需要十幾年來彌補，可能不需要10年就能趕上，因為技術的發展是越來越快的，後人可以根據前人的經驗少走很多彎路！
一旦能夠量產，將會直接將中國在光刻機領域帶入更高的水平！