荷蘭那個光刻機我覺得也沒那麼邪乎。

為什麼頂級光刻機只有一家企業能造？技術是一方面，最大原因是這東西市場需求有限，全世界用不了幾臺，沒必要都投入巨大資金和技術資源研發。

這家企業的光刻機，其實是一堆需要光刻機的企業一起投資搞得。

說白了，就和那個圓珠筆芯一樣。真要中國以舉國之力不惜代價的砸錢砸人進去，那有什麼攻不破的技術門檻。

就目前而言，發展晶片一定需要光刻機的，接下來我詳細說說個人的看法，希望可以幫助到大家

先給大家解釋個概念

晶片，其實就是積體電路，簡稱IC，是半導體元件產品的統稱。我們生活當中的幾乎所有電子裝置都會用到晶片，晶片起到的作用就好比我們人類的大腦，有了晶片，裝置才會動起來。目前我們用到的晶片就是用高科技手段，把大規模龐大的電路板整合、堆疊、微縮到極小的高晶矽片中。

晶片的製造過程主要有，圖紙設計、晶片製作、封裝和測試四個主要步驟。其中最複雜的就是晶片製作了。下面我們一起了解下晶片製作的製作過程，晶體片製作主要分為，矽錠的製作、切片成晶片、塗膜光刻蝕刻、摻加雜質、晶圓測試封裝。

晶片的原料是晶圓，晶圓的成分是矽，矽是由石英沙提煉出來的，晶圓便是矽元素加以純化，接著是將些純矽製成矽晶棒，成為製造積體電路的石英半導體的材料。

製作完成後，將其切片成晶片製作具體需要的晶圓。晶圓越薄，生產難度就越大，主要是對工藝的要求越高。

晶圓塗膜晶圓塗膜能抵抗氧化以及耐溫能力，其材料為光阻的一種。晶圓光刻、蝕刻該過程使用了對紫外光敏感的化學物質，即遇紫外光則變軟。透過控制遮光物的位置可以得到晶片的外形。在矽晶片塗上光致抗蝕劑，使得其遇紫外光就會溶解。可以使用第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分可用溶劑將其沖走。剩下部分就與遮光物的形狀一樣了。這樣就得到所需要的二氧化矽層。

將晶圓中植入離子，生成相應的P、N類半導體。具體工藝是是從矽片上暴露的區域開始，放入化學離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區的導電方式，使每個電晶體可以通、斷、或攜帶資料。簡單的晶片可以只用一層，但複雜的晶片通常有很多層，這時候將這一流程不斷的重複，不同層可透過開啟視窗聯接起來。複雜的晶片可能需要多個二氧化矽層，這需要透過重複光刻以及上面流程來實現，形成一個立體的結構。

經過上面的幾道工藝之後，晶圓上形成了一個個格狀的晶粒。透過針測的方式對每個晶粒進行電氣特性檢測。 一般每個晶片擁有的晶粒數量都很多，組織一次針測試模式是非常複雜的過程，這要求在生產的時候儘量是同等晶片規格構造的型號大批次生產的，數量越大，成本就會越低。

這就是大體的晶片製造過程，其中在塗膜光刻蝕刻這個環節當中就需要光刻機的參與，沒有光刻機這個環節是無法進行的。所以說就目前而言，晶片的生產製造是離不開光刻機的。

就目前半導體行業的發展趨勢來看，發展晶片一定要用光刻機，而且在未來十年甚至是二十年一直是一個繞不過去的坎！

別看光刻機僅僅只有三個字這麼簡單，但是一部光刻機的發展確是凝聚了全球目前所有行業的頂尖技術，其中最重要的就是極紫外光源以及鏡頭，而目前在全球範圍內做的頂尖的的是德國的蔡司公司，可以說光刻機的研發涉及到物理、化學、計算機等各個領域。

目前全球光刻機研發最好的公司是荷蘭的阿斯麥，其次是日本的尼康以及佳能公司，但是在2008年以後由於研發經費的問題以及對於市場情緒的過於悲觀導致佳能以及尼康遠遠的被荷蘭的阿斯麥甩在後面。而目前的阿斯麥已經來到了極紫外光刻機的量產階段，尼康和佳能還在上一代的深紫外階段，自然精度跟不上荷蘭的阿斯麥。而作為阿斯麥的客戶，臺積電在阿斯麥的帶領下代工技術已經領先全球其它代工公司，來到了下一代的5nm製程工藝並且有望在今年年底實現5nm晶片的量產。

晶片的製造過程是一個精度要求非常高、工序非常複雜的一個工作，想一想在一個指甲蓋大小的矽晶上實現上百億顆電晶體的刻蝕，每一道工序都需要波長非常短、能量非常低的極紫外光進行加工，所操作的空間相當於頭髮絲萬分之一的大小。可想而知晶片的生產時候需要多麼精密的儀器。

最關鍵的是，電晶體的整合度在一定程度上意味著晶片處理器的運算能力，因此未來晶片的發展趨勢也是整合度越來越高，所需nm製程工藝也越來越低，而這也是光刻機不斷髮展的動力與目標。

因此，晶片的本身物理特性以及加工過程就決定了晶片的製造必須要依賴於光刻機這樣高精密的加工儀器且不可替代！

光刻機技術目前還無法像其它一些技術能夠被替代，比如傳統汽油汽車可以被電動車取代，而如果你想要做一顆晶片，那麼就必須要經過光刻機，否則晶片設計的再好也不過是一張圖紙，而光刻機就像卡在脖子上的那個關鍵裝置，不僅要考驗你有沒有，光刻機本身的先進與否也直接決定著晶片成品的競爭力。

很多人可能會問，問什麼這麼先進的光刻機居然掌握在荷蘭ASML公司手中呢？其實光刻機也不全是靠ASML一家生產出來的，而是靠英特爾、臺積電和三星等一些業界龍頭半導體企業投資、入股等形式才做到了現在，最典型的例子就是目前最先進的EUV光刻機，研發難度和投入的資金難以想象，也是背後多家頂級半導體企業支援的結果。

而中國在半導體行業起步晚，資金和人才積累差距太遠，到現在也只是做到晶片的基礎研發和設計，真正能把晶片製造出來的公司少之又少，即使是中芯國際也只能購買荷蘭ASML的光刻機，而且還不能買最先進的型號，這就是在關鍵領域被卡脖子的結果。

目前中國自主研發的光刻機在製程上還要落後ASML好幾個時代，只能用來生產一些簡單的晶片產品，中國現在唯一的辦法也只能是慢慢把自主光刻機做起來，但是即使是這樣，很多原材料和技術也需要依賴日本和美國等國家，實際上，在半導體晶片製造行業，如今沒有一家企業能夠包攬全域性，美國如此，中國也是如此，所以說只能在我們力所能及的範圍內發展光刻機技術，爭取做到接近國際先進水平。

首先想發展晶片，光刻機當然不是唯一的技術，但是目前最好的就是技術就是用光刻機來進行製作！目前的最先進的光刻機的技術已經可以實現5nm製作工藝的量產了，3nm甚至也已經出來了！

目前擁有最先進光刻機技術的是荷蘭的ASML公司，他們掌握著最先進的光刻機技術，目前已經可以實現5nm工藝的量產了。然後荷蘭的ASML的光刻機一大半幾乎都買給了全球最大的晶片代工公司臺灣的臺積電了。

那光刻機機是幹什麼用的呢？其實光刻機就是一臺超級精密的儀器，透過控制光的強度在小小的晶片進行操作。越是先進的工藝，在同樣的空間大小上就可以做出更多的電晶體數目，而且在晶片效能提升的同時，晶片的功耗還會下降不少！在一個指甲蓋大小的空間上塞入幾十億甚至上百億個電晶體，這個難度可想而知，強如美國和俄羅斯也沒做成功，所以這個難度不亞於製作原子彈和氫彈，晶片也被認為是21世紀人類智慧的結晶！

掌握光刻機的技術就是掌握了核心，可以說擁有一臺先進的光刻機差不多相當於擁有一顆原子彈，所以一臺光刻機的價格也是非常的昂貴的。在前不久，中國向荷蘭的ASML進口了幾臺光刻機，雖然工藝不是最先進的，但是可以暫時支撐！

有肯定是有的，但是你想想晶片這個東西的製作工藝是非常難的，人們研究光刻機研究這麼多多年也才達到了今年的這個水平。中國目前的條件也不差吧，但是目前的光刻機水平和最先進的還是有很大的差距的。可想而知，你要是想從零做起的話，難道有多大，可能50年都不一定能做到幾年光刻機的這個水平買這個東西不是投錢了就可以做好的。要是有那麼簡單的話，中國也早就做出來了，是吧！

總結：處理器晶片是21世紀人類智慧的結晶，而光刻機又是製作晶片的核心技術，誰掌握了核心技術誰就是最後的贏家，目前中國雖然一直在努力發展，但是目前的中芯國際也就能實現14nm的量產，所以想要擺脫這個卡脖子的話，需要的不僅是繼續加大投入，也需要時間和我們的支援!

在當今時代，隨著科技的不斷髮展人們研究的領域早就已經從宏觀走到了微觀，而也正因為現在電子時代的進步，晶片技術也就成為了在技術中需要突破的重點難關。而中國其實在半導體晶片的製造上一直都沒有重大突破，因此，在某些時候就會受制於人。

2019年11月有媒體報道，荷蘭半導體裝置供應商阿斯麥爾（ASML）停止向中芯國際供應極紫外光（EUV）光刻機。該報道援引多位ASML供應商關係人士指出，ASML是為了避免因供應最先進的裝置給中國，擔心刺激到美國，因此決定暫時中止原定於今年交貨的EUV極紫外光刻機的交付。

極紫外線光刻機是晶片生產工具，是生產大規模積體電路的核心裝置，對晶片工藝有著決定性的影響。小於5奈米的晶片晶圓，只能用EUV光刻機生產。

阿斯麥爾掌握掌控了90%的高階光刻機高階市場，目前，最新的兩代高階光刻機（即浸入式（Immersion）和極紫外線式（EUV）光刻機）的核心技術全部由阿斯麥爾掌握。

在現在的晶片發展領域，最受大家關注的就是光刻機，然而中國還沒有能夠自主研發光刻機的能力，現在的很多晶片製造，雖然說國內有公司但是晶片的光刻機還是從國外進口的。

這樣的發展方式也不禁讓人們都非常擔心，如果國外想要在這方面對我們有所限制，只要不出口就可以完全的切斷這一領域，因此如何能夠實現中國自己的生產就是一個重中之重的問題。

中國也下定決心要打造屬於自己的光刻機，在這方面的投入也是非常多的，這樣的投資已經上達萬億元。

在現階段，中國的晶片其實大多數都來自於外國進口，而本土的就只能達到10%左右，透過紫光技術現在中國的晶片量產能夠提升至17.8%，這樣的提升是非常不容易的，而如果按照這樣的上升速度的話，我們是有更大的一些滿足需要的可能性的。

現在由於在各方面進展進行著研製，也希望中國在2025年可以實現晶片的70%自給自足，這樣的話就能夠擺脫西方國家對中國的晶片控制。

不過現在令人高興的一條訊息是，中科院所研究的二奈米級晶片在2024年就可以投入生產。

雖然，我們國家掌握了這一類晶片的關鍵技術，但是卻並不能夠製造出有這樣精度的光刻機，想要真正的成功仍然還有著非常長的一段路需要走。

光刻機制造到底難在哪裡？光刻機的技術難度在於“技術封鎖”，一臺頂級的光刻機關鍵裝置來自於西方發達國家，美國的光柵、德國的鏡頭、瑞典的軸承、法國的閥件等，這些頂級零件對中國是禁運的。所以，ASML曾說“即便給你們全套圖紙，你們也造不出來”。

光刻機只有荷蘭的ASML能夠生產，超過90%的零件向外採購，整個裝置的不同部位同時獲得了全世界最先進的技術，因此可以在日新月異的晶片製造業取得競爭優勢。

最頂尖的光刻機集合了很多國家的技術支援，是多個國家共同努力的結果，德國為ASML提供了核心光學配件支援，美國為ASML提供光源支援及計量裝置的支援，ASML要做的就是做到精確控制。

比如，7nm EUV光刻機包含了5萬多個零件，13個系統，誤差分散到13個分系統中，德國的蔡司光學裝置不精準，美國的Cymer光源不精，都可能造成很大的誤差。

與德國、瑞典、美國等一些西方國家相比，中國的晶片製造以及超級精密的機械製造方面不具備什麼優勢，沒有超級精密的儀器，自然就很難造出頂級的裝置，無法造成頂級的晶片。最關鍵的是，這些超級精密的儀器根據《瓦森納協定》對中國是禁運的。

《瓦森納協定》有33個成員國，中國不再其列，主要目的是阻止關鍵技術和遠見流失到成員國之外，在半導體領域，受限於該協定，在晶片製造、封裝、設計等方面，中國一直無法獲得國外最新的科技。

因此，中國要突破這一瓶頸，只能是自力更生，創造出具有自主智慧財產權的高階科技技術，相信在不久的將來中國一定能辦到！

面對美國的欺凌，我們是否能有中國自己的技術，徹底擺脫光刻機？我根據晶片行業的現狀，和中國最前沿科技來分析一下。

何為光刻機？簡單的說，光刻機的作用就是，透過光照將版圖照射到塗有光刻膠的晶片上，這類似於照相機照相，只不過光刻刻的不是照片，而是電路圖。

我們現在聽到的晶片工藝，都是多少奈米工藝，比如華為的麒麟990，是7nm工藝。很明顯，如果沒有光刻機，電路圖無法刻到晶片上，所以暫時無法擺脫光刻機。

上面說的傳統晶片，在晶片上進行的是數字計算。但如果是量子計算呢？沒錯，那就是量子晶片。量子晶片是將量子線路整合在基片上，進而承載量子資訊處理的功能。

中國中科院郭國平教授研發出半導體量子晶片，這是一款“24位量子位元量子晶片”，世界上最快速量子邏輯閘操作。在量子晶片上，我們處於世界領先地位，在將來量子晶片將是打破西方晶片封鎖的殺手鐧。

雖然眼下，我們沒有7nm，甚至更先進光刻機，但中芯國際依舊可以勝任14nm工藝的生產。即使沒有14nm，我們還有28nm，90nm。無非就是手機塊頭大一點而已。

俄羅斯沒有買ASML的光刻機，現在美國同樣不敢輕易跟俄羅斯叫板。所以，我們無需擔心，我們能做的就是，埋頭苦幹，在量子晶片還不能商用的時候，早日研發出自己的光刻機。

今天孟晚舟被加拿大裁定“雙重犯罪”之後，說明了美華人是徹底要絞殺華為，打壓中國的決心。今天我們應該徹底覺醒，吾輩當自強，祖國的崛起需要我們共同努力！

    最近，美國收緊了出口管制，臺積電不再接受華為新的訂單，中芯國際雖然能夠生產14nm工藝的晶片，突破了N+1、N+2製程工藝，然而中芯國際使用的光刻機仍然來自於荷蘭ASML，含有“美國技術”，是否受到管制條款制約，還是個問題。那麼，中國發展晶片能夠繞過光刻機嗎？

    光刻技術與照相技術差不多，照相機是將鏡頭裡的影象印到底片上，而光刻機是將電路圖“刻到”矽片上。在光刻工藝中，將塗滿光敏膠的矽片作為“底片”，電路圖經過光刻機，縮微投影到“底片”上，製作晶片的過程，就是重複幾十遍這樣的過程。最終，指甲殼大小的晶片上集成了上百億個電晶體。

    目前，光刻機的龍頭企業是荷蘭的ASML，幾乎佔領了100%的高階光刻機市場，最先進的EUV光刻機只有荷蘭ASML能夠生產。造價高到1.5億美金的EUV光刻機，集成了全球最先進的技術，來自美國的光源和計量裝置，來自德國的鏡頭的超精密裝置，來自法國的閥件，來自瑞典的軸承等等，可以說集人類智慧於大成。

    早在2018年，中國的中芯國際從荷蘭ASML那裡預訂了一臺EUV光刻機，然而受到美國的影響，至今未收到這臺光刻機。中芯國際雖然突破了N+1、N+2工藝，然而後續的5nm、3nm工藝仍然離不來EUV光刻機，形勢依然很嚴峻。

    總之，光刻機是半導體行業最重要的裝置之一，是“沙子變晶片”最重要的裝置。離開光刻機，玩不轉晶片，離開高階光刻機，玩不轉高階晶片。目前，還沒有替代裝置能夠代替光刻機。

對於晶片的製造來說，可能有很多的方式，但是光刻機是製造晶片最好的方式，透過其他途徑製造出的晶片無法與光刻機相比，有著很大的差距。

對於目前的晶片來說，光刻機是製造晶片必備的工具，沒有光刻機，晶片只能是一張圖紙，對於我們來說沒有任何的用處。即使你的晶片設計技術再怎麼厲害，沒有光刻機，一點用也沒有。

說到20年這個數字，相信很多人都不相信，但事實確實如此。目前中國最先進的光刻機是由上海微電子裝備公司製造的90nm光刻機，而世界最頂級的光刻機是由荷蘭的ASML公司生產的5nm光刻機。90nm與5nm之間，顯然存在很多代的差距，說是20年的差距，一點也不為過。

僅僅在光刻機上存在很大差距，在晶片生產工藝上也存在很大的差距。大陸企業中晶片代工技術最好的是中芯國際，中芯國際目前最先進的生產線是14nm。而臺積電最好的生產線已經是5nm了，早在2018年臺積電就已經實現了14nm晶片的大規模量產。

因為我們製造不出頂級的光刻機，我們只能購買其他國家生產的光刻機，在高階光刻機領域基本被荷蘭的ASML公司壟斷了，全球80%以上的光刻機都是由ASML生產的。現在問題就來了，ASML有很多的美國資本，同時ASML生產光刻機使用到了很多的美國技術以及來自美國的零部件，自然我們也無法夠買到比較先進的光刻機。

所以最終導致中國晶片生產工藝上與世界頂級還有很大的差距，沒有先進的光刻機怎麼可能提高晶片生產技術呢？

一臺光刻機擁有8萬多個零件，幾乎每一個零件都是世界頂級的。其中光刻機最重要的兩個零部件就是鏡頭與鐳射光源，恰恰中國在這項技術上非常的落後。

這時很多人就開始說了，既然我們做不出比較好的鏡頭與鐳射光源，我們可以去買啊。這條路顯然是走不通的，極紫外光源目前只有ASML掌握了該技術，我們向ASML購買該技術，ASML肯定不會賣給我們。

至於光刻機的鏡頭，我們也是買不到的。全球範圍內做鏡頭最好的企業是德國蔡司，根據《瓦森納協定》，像鏡頭這種精密的零部件，西方國家是禁止賣給我們的。

對於ASML來說，一臺光刻機中所有的零件並都是它自己生產的，ASML只能算是一家技術整合企業。像鐳射光源與鏡頭，也並不是一家企業或者一個國家可以做出來的，歐美很多國家進行了參與。

所以對於中中國產光刻機來說，還是非常困難的。因為很多光刻機的零件以及技術，我們都買不到，我們只能使用中中國產零件。中國的光刻機問題，並不是一家企業可以解決的，需要中國整個半導體行業的共同努力。

發展晶片一定用光刻機嗎？

這個問題同樣可以轉化為其他問題。比如：電腦必須是二進位制碼嗎？燈泡必須用鎢絲嗎？手機必須插sim卡嗎？發電必須用磁鐵發電機嗎？

世間萬物沒有唯一定論，人類發現和應用的也不過是有限的一部分。電腦是歪果仁發明的，晶片也是歪果仁製造的。這是別人在基礎科學領域，上百年的積累才有的結果。還記得第一臺電腦有多大嗎？還記得第一臺手機有多大嗎？外華人一直沒有停止對微縮化積體電路的研究，經過不斷地技術攻關，才會有今天我們使用的，電腦、手機。看看這些東西，想想裡面的技術，有多少是華人率先先發明的？幾乎沒有。我們習慣了在別人的基礎上發揮想象，仿製、微創新。卻忘了，基礎平臺原來是別人的。當別人晃動平臺時，才發現，原來我們建的高樓大廈，是在別人的地基上。

繞開光刻機，理論上肯定是可行的。只是華人太缺乏想象力和不斷實踐的耐心。因為大機率會失敗，對於未曾看到的事物缺乏信心。所以，我們還在以造紙術、印刷術、指南針和火藥的古代發明為榮。

高科技的缺乏，本質上缺乏的是對基礎科學的研究。因為窮其一生有可能都不會有研究結果。沒有人會為一個看不到希望的實驗買單。

未來晶片的發展，一定會繞開半導體，就像燈泡一定會繞開鎢絲一樣。只不過需要數學，物理，化學，生物學共同發展，顛覆性的想象力，數十年甚至幾十年的專項研發。方可實現絲絲的突破。

這條路太難！太難！

其實不用慌的，全球有那麼多淘汰手機我們可以回收起來先用著吧，特別是回收美國的手機。等華為自己的光刻機生產出來了就行了。

此問題提得太好了任何科技難題不可能就只有一種解答和一種方案。在目前看來解決晶片製造的方法就以美國的手段為先，但在中國科技工作研究領域完全有二種不同的可能方法給以解決甚至創新。我們可以把傳統的紙幣流通模式改變成數字化流通模式，那我們完全可能顛覆儲存方式晶片化或製作方式光刻化的可能。堂堂中華民族決不可能被這一件晶片製造而逼死。