有人這樣形容光刻機：這是一種集合了數學、光電學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟體、影象識別領域，計算機演算法領域頂尖技術的產物。

光刻機的的工作原理通俗點講就是用“紫外線”作刀，對晶圓進行雕刻，使得晶片上的電路變成人們想要的圖案。四個字形容：矽上畫畫！最先進的光刻機上有數10w個零件。可見其精密複雜到何種程度。就因為太高階複雜了，研發經費的投入可以說是無底洞，全球最高階光刻機荷蘭ASML公司也曾因為技術研發投入太大都想過放棄。

晶片設計製造是人類頂級技術和智慧的結晶，曾有人把晶片設計製造和登月比較，足見這個領域的高精尖難！

全世界能批量生產高階光刻機的廠家目前應該只有三家，荷蘭ASML，日本的尼康和佳能，但是最新一代光刻機研發燒錢燒得太恐怖，投入就是無底洞，所以尼康和佳能基本已經放棄了。而ASML在全球 X86 CPU巨頭Intel;記憶體，SSD生產巨頭三星，先進半導體制造廠商臺積電的數十億美金支援下，才繼續投入，研發頂級光刻機。最後ASML終於造出了能製造7nm製程晶片的光刻機，每臺賣1億美元。目前，ASML一家佔據全球高階光刻機市場的80%以上，利潤的100%以上。

中國現階段是可以生產光刻機的，不過與國外光刻機公司相比還有很大的差距。光刻機這個被稱為“人類最精密複雜的機器”，目前中國最好的光刻機廠商是上海微電子裝備有限公司SMEE，而在已經量產的光刻機中，效能最好的工藝只能達到90nm，相當於2004年上市的奔騰四CPU的水準，最新訊息中國光刻機有望突破60nm，45nm製程。而國外的先進水平已經達到了7nm，所以說雖然中國的光刻機研發之路任重道遠啊！

有人這樣說過，ASML光刻機不是1億美金嗎？我們有錢，不就是二環十幾套房子嗎？出1.2億美金，1.4億美金光刻機買回來就完事了。那麼請記住，光刻機不是你想買就能買的。

說到這裡，就要提到1996年簽署的《瓦森納協定》。瓦森納協定本名叫“瓦森納安排機制”。簡單來說就是：美國帶著他的小夥伴不把東西賣給別的國家，可見國外高科技對我們封鎖多厲害！

由於光刻機是晶片製造的核心裝置之一，按照用途可以分為好幾種：有用於生產晶片的光刻機；有用於封裝的光刻機；還有用於LED製造領域的投影光刻機。所以自主研製光刻機是科技自主的必經之路。而且高科技靠化緣是化不來的，我們只有擼起袖子，加油幹。引導社會發展導向，使得越來越多的人把興趣投入到科技上面，培養一批批科學家，工程師，才有希望迎頭趕上！

國際一般的是：ASML--荷蘭尼康--日本佳能--日本主要的就這三家

對生產線炭黑處理的後道部分進行技術改造，年產規模6萬多噸、分階段進行了試生產、日等少數發達國家在這一領域的壟斷地位。公司生產的36-5白炭黑被用於載人飛船獲得圓滿成功，也是中國500家最大化工企業之一。公司生產的雪珠牌系列白炭黑有二十餘個型號,炭黑年生產能力20萬噸，主營業務包括主題商場及綜合性商業物業開發租賃、美炭黑概念股龍星化工，其產品質量在國內處於領先地位。矽是地球上儲量第二的化學相關資訊元素，作為半導體材料，人們對它研究得最多、技術最成熟，而且晶矽效能穩定、無毒，因此成為太陽電池研究開發、生產和應用中的主體材料。但高純度多晶矽在中國卻十分短缺，絕大部分需要依賴進口。　　高純度矽在石英中提取，以單晶矽為例，提煉要經過以下過程：石英砂一冶金級矽一提純和精煉一沉積多晶矽錠一單晶矽一矽片切割。這樣被還原出來的矽的純度約98-99%，但半導體工業用矽還必須進行高度提純。單晶矽是製造矽晶圓片的基礎材料，多晶矽粗砂是製造單晶矽的基礎材料。原料開採，一般有石英礦的地方都有。矽晶圓片生產出來之後，會送進半導體代工廠進行光刻加工，之後送到封裝車間進行切片封裝，再送到測試工廠測試，之後，就成了市場上賣的IC產品。高階的像CPU啊，低階的像各種小塑封小整合塊啊，都是最終的產品。目前世界上最大的代工廠是臺灣的臺積電，中國主要集中在廣州、無錫、上海一帶，中芯國際是目前中國比較有規模的企業。

如今ASML已經是霸主了，ASML壟斷了整個行業107%的利潤，因為尼康是虧損的，ASML 的EUV就快出來了，那是尼康就徹底沒戲了，至於佳能，比較識時務，2009年就退出高階晶片光刻機市場了，專注於LCD面板曝光機

如果中國一直大力發展自己的民族工業，也許光刻機早就生產出來了。因為早在六七十年代中國的半導體技術已經處於世界先進水平。改革開放後，雖然中國引進了大量外國先進裝置和借鑑了許多外國經驗和科學技術，但由於在發展理念上走了一段彎路，過於依賴組裝，忽視自主創新，導致中國的民族工業沒有得到長足發展。在美國等西方國家的競爭壓力下，我們才意識到問題的嚴重性。不過，亡羊補牢未為晚也！只要我們樹立趕超意識，奮起直追，就能夠再一次趕上和超過世界先進水平。

光刻機是晶片製造的最核心裝置之一，可以分為用於生產晶片的光刻機；用於封裝的光刻機；以及用於LED製造領域的投影光刻機。就中國而言，用於生產晶片的光刻機是中國半導體裝置的最大的短板。雖然中國與外國同行業還存在很大的差距，但是中國已經把光刻機列入重要的發展行業。據新華社等新聞媒體的報道，2008年國家就已經將EUV光刻技術列作為重要課題，長春光機承擔起了“極紫外光刻關鍵技術研究”專案研究工作。此後《中國製造2025》將EUVL列為了積體電路製造領域的發展重點，並計劃在2030年實現EUV光刻機的中國產化。2016年，專案提前完成測試，突破了現階段制約中國極紫外光刻發展的核心光學技術，初步建立了適應於極紫外光刻曝光光學系統研製的加工、檢測、鍍膜和系統整合平臺。2018年11月29日，國家重大科研裝備研製專案“超分辨光刻裝備研製”已通過驗收。

光刻機是用來製造晶片時雕刻晶體板的燒錄機，我們知道晶片的晶元是在沙子（二氧化矽）中提煉出來的99.9...%，小數點後面連續9個9高純度的矽晶圓柱體。然後再將這些晶元切割成不足一毫米的薄片，再在這張薄片上安裝幾十億個的類似於二極體和三極體效能的電子元件，並將所有電子元件的首尾用導線連線起來。其中每個電子元件的體積還沒有最小的一粒沙子那麼大，光刻機就是在這晶元上雕刻出猶如連線導線的雕刻工具，聽起來你們是不是就能感到非常魔幻？

目前全世界光刻機技術最牛的是荷蘭阿斯邁(ASML)公司，他能將光刻技術精度領先到5~7奈米，而中國也是能夠自主製造光刻機為數不多的國家之一，但是我們製造的光刻機卻只能將光刻技術達到90奈米，和世界先進國家技術還相差甚遠。以目前荷蘭光刻機已經達到5奈米精度的程度來看，他們下一步只能再向3奈米精度挑戰，直到2奈米精度的時候就會達到物理極限，那個時候光刻機將達到技術瓶頸，所以中國在光刻機技術領域還是非常具備可奮起直追的前景的。

不過，受冷戰時期的瓦森納國際協議限制，中國不能向其他先進國家進口光刻機配件，再加上一臺完整的光刻機擁有幾十萬個先進元器件，根本就不可能完成進口裝配的可能，也標誌著沒有完成抄襲的可能，一切都得我們一步一個腳印的向前慢慢自主研發，其難度可想而知。好在，中國能在荷蘭阿斯邁公司簽訂下一臺7奈米光刻機訂單，但是由於種種原因，目前還沒有收到樣機。不過我相信這臺光刻機一定會讓中國的光刻機技術再上新臺階的，你們怎麼認為呢？

中國也有不少光刻機制造企業，目前遇到的問題是製程相對比較低，而且一些需要從國外進口的關鍵元器件也受到了禁運。

一，光刻機；

二，核心技術研究；

三，蝕刻機。

1，上海微電子

上海微電子裝備有限公司（SMEE）成立於2002年3月，於2007年研製出了中國首臺90奈米高階投影光刻機，成為世界上第四家掌握高階光刻機技術的公司。

上海微電子已經成長為中國唯一的光刻機巨頭，在中國市場佔有率超80%，低端市場幾乎被其壟斷。2021年，上海微電子有望完成28nm光刻機，並完成交付。

2，合肥芯碩

成立於2006年，是國內首家承擔兩項國家02專項整機任務的高科技民營企業，也是國內首家半導體直寫光刻裝置製造商，自主研發的ATD4000，已經實現最高200nm的量產。

3，無錫影速

2015年1月，由中科院微電子研究所聯合業內資深技術團隊、產業基金共同發起成立，是專業微電子裝備高科技企業，成功研製用於半導體領域的鐳射直寫/製版光刻裝置，已經實現最高200nm的量產。

國內有關技術研究也在不斷取得突破。

1，曝光光學系統

由生產遙感衛星鏡頭的長春光機所和國防科大聯合攻關，已獲得多項突破性成果，成功研製了含有非球面光學元件的投影光刻曝光光學系統，在上海微電子90nm光刻機整機上獲得了滿足光刻工藝要求的85nm極限曝光解析度的成果，並全面掌握了浸沒式28nm光刻機以及更高水平的光刻機曝光光學系統，已批量生產110nm節點KrF曝光光學系統。

值得一提的是，更短波長的極紫外EUV投影光刻機曝光光學系統也成功突破，獲得EUV 投影光刻32 nm線寬的光刻膠曝光圖形。

2019年4月，武漢光電國家研究中心，成功研製出9奈米光刻技術，使用遠場光學，雕刻最小線寬為9nm的線段，實現了從超解析度成像到超衍射極限光刻製造的重大創新。

2，鐳射光源

2018年11月，中科院光電研究院經過9年努力，已完成國內首臺 “65奈米 ArF 步進掃描雙工件臺光刻機曝光光源”製造任務和 “45奈米以下浸沒式曝光光源研製與小批量產品生產能力建設”任務，以及20-40瓦 90奈米光刻機 ArF曝光光源批量化生產任務。

中科院光電所成功研發的紫外超分辨光刻機，光刻分辨力達到22奈米，結合雙重曝光技術後，未來可用於製造10奈米級別的晶片。

3，光刻機工件臺

日本尼康株式會社的社長來中國訪問時曾說過這麼一句話：“光刻機光學系統雖然很難，我相信你們能夠研製出來，但（雙）工件臺恐怕就拿不下來了，因為這個系統太複雜了。”

2018年8月，清華大學經努力攻關，已經做出了滿足90奈米光刻需要的工件臺，針對28至65奈米光刻配套的雙工件臺也已研製成功，使中國成為世界上第二個研製出光刻機雙工件臺的國家。

4，光刻機浸液系統

浙江大學經多年研究，研製出浸液控制系統樣機，為中國浸沒光刻機的研製提供技術支撐。

中微半導體裝置（上海）有限公司成立於2004年5月，是中國半導體裝置企業中極少數能與全球頂尖裝置公司直接競爭，並不斷擴大市場佔有率的公司。

中微半導體開發的高階刻蝕裝置已運用在國際知名客戶65nm到7nm的晶片生產線上，其中臺積電7nm晶片生產線也早已用上中微的刻蝕機。

中微半導體自主研製的5nm等離子體刻蝕機效能優良，在2018年12月通過臺積電驗證，將用於全球首條5納米制程生產線。作為晶片製造的關鍵裝備之一，中微半導體打入臺積電供應鏈，證明中國產半導體裝置力量正在逐漸壯大。

雖然中國在半導體材料和裝置上與國外仍有巨大差距，但是以中微半導體和上海微電子為代表的科技企業快速崛起，打破國外壟斷指日可待。

晶片生產需要蝕刻機和光刻機。中國生產的蝕刻機，加工精度為5nm，是世界主流產品。中國能生產光刻機，但是中國目前生產的光刻機，其精度僅為14nm，遠不如荷蘭生產的光刻機精度高，荷蘭產光刻機精度為7nm。

據說目前，荷蘭已研製出精度為5nm的光刻機。而中國研製的精度為7nm的光刻機，還在進行最後測試，最快也要到明年上半年，才能投產上市。按工業科技的演進計算，中國光刻機技術，至少比荷蘭落後三年，因為荷蘭7nm光刻機，三年前就開始對全球發售了。

中國生產的光刻機精度不如荷蘭的光刻機，也就意味著用中國光刻機生產晶片，產出的合格產品率，偏低。這也就意味著用中國光刻機，生產出的合格晶片，其單位成本，要遠高於用荷蘭光刻機生產出的合格晶片。

由於用中國光刻機生產出的合格晶片，其單位成本較高，而中國產晶片的成本，最終會攤到下游產成品中去，因此會直接拉高中國終端產品的單位成本。產品成本被拉高，產品售價也將隨之上漲。產品售價上漲，將直接削弱中國相關產品的市場競爭力。

晶片的產能丶效能丶單位生產成本，將直接關乎5G技術應用與推廣。5G技術對經濟發展有巨大的拉動作用。因此，儘快提高中國生產的光刻機精度，對中國經濟發展極具意義。

一、中國光刻機與世界的差距

用於生產晶片的光刻機是中國半導體裝置的最大的短板。光刻機域的老大是荷蘭的ASML，該公司生產的EUV系列光刻機售價高達1億美元，並且只有ASML能夠生產，可以說asml幾乎壟斷了光刻機的高階市場。

目前國內光刻機和國外的差距是極為巨大的，但是我們能看到的是，光刻機是我過要重點發展的行業。國家扶植。

由於美國主導《瓦森納協議》的限制，中國根本不可能進口光刻機的高階裝置。只能有機會買到ASML的中低端產品。舉例：Intel、三星、臺積電2015年能買到ASML10 nm的光刻機。而國內，2015年只能買到ASML 2010年生產的32 nm的光刻機，5年時間對半導體來說，已經足夠讓市場更新換代3次了。這就導致即使通過裝置學習國外的光刻機技術，中國已經落後三代產品，更不用說觀看和拆解根本不可能學會光刻機新技術。

由於進出口貿易的限制，國內目前沒辦法安裝ASML EUV光刻機，所以也導致無法學習最先進的光刻機技術。目前中國產光刻機與國外差距太大，根本無法在高階市場上參與競爭，。根據預估，近年來中國每年積體電路產品進口金額與每年原油進口金額大致相當，每年已經超過2000億美元。

中國現如今有在生產和研發高階精準的光刻機。光刻機又稱掩模對準曝光機，常用的光刻機為Mack Aligh Ment System。一般要經歷矽片表面清洗烘乾、塗底、旋塗光刻、軟烘、對準曝光、顯影、硬烘、刻蝕等的工藝工序。

高階的投影型光刻機的解析度通常在十微米至幾微米之間。在光刻機時代裡，高階光刻機稱的上世界最精密的儀器，有現代光學工業之花的美譽。但它的製造難度相當大，世界只有幾家能夠製造。其中以荷蘭的ASML、日本的Nikon和Canon等品牌為主。

光刻機解析度受光源衍射的限制，經光刻工藝加工能達到最細線條的精度。其對準精度為多層曝光時層間圖案的定位精度。而光源波長則分為紫外、深紫外和極紫外區域、光源汞燈、準分子鐳射器等等。

現今世界上光刻機種類有：

1、接觸型曝光光刻機，為掩膜板直接與光刻膠層接觸的，根據施加力量的不同分為軟、硬接觸和真空接觸。

2、接近型曝光指掩膜板與光刻膠基底層保留一個微小的縫隙（Gap），Gap值大約為0~200微米。

3、投影型曝光為掩膜板與光刻膠之間使用光學系統聚集光來實現，分為掃描投影曝光和掃描步進投影曝光等。

在中國上海SMEE己研製出具有投影的光刻機。並形成產品系列，初步實現銷售海內外。目前也正在進行各系列產品的研發製作工作。低端光刻機分為接近、接觸型光刻機，解析度通常在數微米以上，主要用於生產線和研發 。其品牌有德國SUSS、美國MYCRO.NXQ4006以及一些中國產品牌。

當然，中國在製造高階的高精度中國產光刻機還有一定的難度。高精度光刻機它要求具有特殊的機械工藝設計，需要具備近乎完美的精密機械工藝。如Mycro N&Q光刻機採用的全氣動軸承設計，能有效避免軸承機械摩擦所帶來的工藝誤差等等。

我接過幾家國內科技企業，起步時也是從中低端開始，但小步快跑，重視研發，沒幾年就追上了來了，把國外公司一點點擠出市場、市場份額拿到第一，就有了資金研發頂尖級產品。一個企業要活下來，首先是要生存，有造血機能，沒有市場光砸錢肯定不可持續。但中中國人的勤奮是國外不具備的。給點時間，一定會有企業冒出來。

中國能生產光刻機。上海微電子科技有限公司。她生90nm光刻機。影速科技有限公司，能生光刻機，制式200nm，是中科院的。安徽華碩半導體有限公司，可以生產光刻機，是光刻機，是200nm，是一家民營公司。騰先科技有限公司，也能生產光刻機，是800nm。中國的公司起步晚，他們與國外的比有一定的差距。中國的公司只要努力，是會縮小差距能趕上並超越它們的。