可能是因為光刻機是一個複雜的系統製造。在很多配件的領域，中國會受到相關限制。而荷蘭的asml卻不存在這樣的情況。隨著目前的國際環境，希望中國企業能加快自研腳步，在關鍵領域原材料，電子元件，和設計軟體讓打破枷鎖。真正走上科技強國之路

這裡是年燕將門，你的疑惑我來解答。

題主所提問題——中國晶片最大痛點：光刻機為啥這麼難？準確的說應該是高階光刻機為什麼那麼難。雖然前些日子有了上海微電子量產28nm晶片的訊息，但比起ASML的5nm晶片技術來說我們依舊處於一個相對來說比較落後的局面。

那麼，為什麼高階光刻機這麼難，我們14億人民就造不出嗎？其實，光刻機可以說是世界科技工業科技的產物，ASML就是那個整合商。他所用的零件都是世界最頂級的，比如蔡司的鏡頭，美國的光電技術。更有說法之處，ASML的光刻機的一個零件需要打磨10年！由此可以看出，製造高階光刻機不是有錢就可以的。

那麼有人會問，那我們國家自己做整合商不行嗎？

答案是不行。為什麼？

其實ASML之所以能夠做整合商，首先是給他提供技術硬體支援的，很多都是它的股東，他們提供技術給ASML，以保證能在最快的時間拿到ASML的光刻機，比如臺積電，三星，英特爾等。而這些外企會提供技術和零件給中國這些和他們沒有利益關係的公司嗎？顯然是不會。所以你可以看到，我們的民族產業走上了自主研發的道路，即使動用了全國力量，也依舊只能做出落後幾代的產品。

當然，ASML優先給股東供貨，想中芯國際這種沒有利益關係的供貨總是排在最後面的。2018年向ASML訂購的7nm光刻機至今沒有交付，而臺積電僅在2019年就交付了13臺光刻機！所以在光刻機上我們是給限制的死死的，這是美國為何能自信制裁華為的原因。

就目前來說要我們製作高階光刻機還不太可能，但是在上海微電宣佈研發出28nm的光刻機之後，預示著我們國家的光刻機正逐步走上正軌。中國DUV和EUV是同時研發的，不存在任何繼承關係，哈工大的EUV光源也已經研發成功了，華卓精科的雙工件臺，國旺的光學鏡頭都有突破，造出EUV光刻機，就差整合了。

目前最先進的光刻機沒有哪個國家能夠憑藉一國之力造出來，荷蘭也不行。

縱觀全球半導體行業最發達當屬美國、日本，但這兩個國家也沒有單獨研製出光刻機的實力，歐洲半導體行業權威專家直接表示，想要研製出光刻機就必須集結多個國家的優勢，其中就包括日本提供特殊複合材料、德國提供蔡司鏡頭技術裝置、瑞典的工業精密機床技術以及美國提供控制軟體等，中國目前想要造出來世界領先的光刻機，就要在光刻機所有的技術領域擊敗日本，德國瑞典，美國等這個零配件供給國，因為美國的原因，這些零件目前不可能被進口，所以荷蘭敢囂張的說，就算拿到圖紙，你也造不出光刻機。

光刻機又稱掩膜對準曝光機，曝光系統，光刻系統等，是利用紫外線透過模板去除晶圓表面的保護膜的裝置，目前最好的光刻機是荷蘭ASML生產的EUV光刻機。

光刻機制造難度極高，基本代表人類科學技術、工業製造的最高成果。其中難度最大的是鏡頭和光源。

光刻機的鏡頭採用蔡司技術，蔡司是德國曆史悠久的光學儀器廠商，其產品向來是“高貴”的代名詞。同樣的一個鏡片，不同工人打磨，光潔度相差十倍。鏡片材質均勻，更需要幾十年甚至上百年的技術沉澱。光學鏡片的進步是異常艱難的。

光刻機的光源使用波長極短的極紫外光，該技術是使用鐳射產生等離子源產生13nm的紫外波長。這種光源工作在真空環境下，產生紫外波長，然後由光學聚焦形成光束，光束經由用於掃描圖形的反射掩膜版反射，由於極紫外光的固有特性，產生極紫外光的方式十分低效。能源轉換效率只有 0.02% 左右。

還有光源曝光頭、真空管路系統、七路系統、真空泵等等全都是當今世界上最精密的儀器，要把這些精密儀器組合在一起而且誤差接近於0，其難度可想而知。

光刻機制作晶片的工作，比米粒上刻清明上河圖還要難，而且還要在真空環境中，移動狀態下。

最要命的是光刻機裝置和零部件對中國是封鎖的。也就是製作一臺光刻機，要全世界高精端裝置公司最好的產品組合在一起，如果一個國家要製造出全部零部件，目前看不可能。

如果說晶片製造是製造業的CROWN，那麼光刻機就是CROWN上的鑽石，尤其是高階光刻機。可以說它是整個人類智慧精華的濃縮。它需要整合一系列的高階材料和技術，包括軟體和硬體。集合了世界之力才有了ASML。所以一個國家完全自主生產光刻機是非常困難的。

這是最大的痛點，飛機大炮都能造，但造不出光刻機！

荷蘭人：我把圖紙公開出來你們都造不出來！

這個重180噸的巨物這麼難造，中芯國際就算是加錢都無法將它拿到手，難道是擔心害怕？中國一旦拿到光刻機然後複製出來一個一摸一樣的？就像華強北的手機，碼頭用來吊集裝箱的港機，還有打洞的盾構機，還有航母中國買了一個二手的都給它複製出來了！

那麼荷蘭人說的光刻機就算圖紙公開別人都造不出來，這個是不是在吹噓自己？那麼他放出這樣的狠話到底是有什麼難的地方？

因為光刻機是各國的最高技術的整合和全球科技巨頭的錢續航搞出來的，光刻機的光源裝置是美國的，還有德國提供的機械工藝，還有世界級的蔡司鏡頭，光學技術是日本的、製造分配技術是三星臺積電和英特爾一起提供的、軸承是瑞典的、閥件是法國的等等東西，集合世界各地，這些供應商同時也是股東！這回能想象到這些國家是有多懼怕華為了，還有這些國家是多懼怕中國！

現在中國上海微電子也製造出來光刻機了，但是工藝還在90nm，相比7nm、5nm還是差距很大的，所以荷蘭不敢將光刻機賣出來，也真的不敢將光刻機的圖紙拿出來！

一旦拿出來或者一旦售賣給中國，就等於用肉在喂老虎，將華為養起來了，中國科技必將引領全球第一，世界格局也將有所改變，美國當老大哥日子會一去不復返，所以美國要打壓華為，越打壓說明美國越害怕！

自主研發中中國產光刻機分明有啊。上海微電子早就可以實現90nm光刻機的生產。倒是像軍民用飛機的航空發動機一樣，光刻機雖然有，中國是世界上極少數擁有的國家之一，已經了不起，卻與全球頂級有著很大的差距，痛是痛著，但不是最大的痛，因為不像國內代工廠們，自己不僅為技術水平是低端的而痛著，更由於被美國管制得死死的即“形有卻實無”而痛著，還讓本是晶片設計技術為世界先進的同一國兄弟企業為孤立無援而心痛著。

據報道上海微電子將在2021或2022年推出28nm光刻機。也有人說不叫28nm光刻機，而是193nm浸入式光刻機，193nm是光源波長，極限工藝是7nm。反正將是又進一步，並且，荷蘭ASML是集全世界之力搞出全球頂級的，中國則是在被封鎖相關技術的情況下單獨搞出來的，而擁有了低端的就會擁有高階的，最重要的是走上了自主研發的道路，這分外珍貴，也大有前途。

中中國產頂級光刻機制造的最大難點在於國內還製造不出頂級零件。頂級光刻機必須透過整合那些相關頂級技術和零件才能實現是已知的，這是ASML的既有模式和成功經驗。整合應該是相對容易的，然而，中國的鏡頭、光源、材料等等配套企業在技術水平上卻還不是世界頂級的，這是光刻機這個痛點持續存在的根本因素。

一國單獨造出頂級光刻機還沒有先例。世界頂級的光刻機技術和零件配套企業都是誰是已知的，卻又知道不會給中國提供配套，中國只能單打獨鬥，這也就表明中國註定是發展慢於ASML的，儘管技術都是什麼、複雜在哪裡也是已知的，國內配套企業就是難以很快提升技術水平，同時，顯然表明達到高階只是個時間問題，這符合科技研發的普遍規律。這一切都跟中國的航空發動機特別像。早就聽說ASML講過即使中國企業拿到圖紙也造不出頂級光刻機，此話肯定太離譜了，中國的上海微電子及其配套企業一定會堵住ASML的嘴。

已有的光刻機特別是將有的技術更進一步光刻機應該就能讓華為擺脫美國切斷國內外代工渠道所致的困境。如果連中芯國際都代工不上華為晶片，華為大不了自己購買和使用上海微電子最新推出的光刻機，實現自己設計、自己製造，雖然只能暫時生產出中低端晶片，卻也是有路可走，立馬打破了美國政府的阻遏。

回答完畢，感謝題主！

中國的網路資訊科技，晶片以美國的Intel公司進口為主；一旦晶片智慧製造技術被國外封鎖，那麼中國的晶片智慧製造技術就會受到瓶頸。

光刻機市場目前幾乎被荷蘭ASML、日本尼康和佳能、中國上海微電子四家所把持。其中，荷蘭ASML佔據了高階光刻機市場份額，目前最高可達到2nm製程，日本尼康和佳能處於中低端市場，而上海微電子目前只有低端光刻機市場，上海微電子的光刻機目前只能實現90nm工藝製程，據稱在2021開始推出28nm製程光刻機，差距還是不小的。

光刻機在半導體供應鏈的關鍵位置

半導體晶片產業鏈分為IC設計、IC製造、IC封測三大環節。光刻的主要作用是將掩模版上的晶片電路圖轉移到矽片上，是IC製造的核心環節，光刻工藝定義了半導體器件的尺寸，是晶片生產流程中最複雜、最關鍵的步驟。

光刻工藝難度最大、耗時最長，晶片在生產過程中一般需要進行20~30次光刻，耗費時間約佔整個矽片工藝的40～60%，成本極高，約為整個晶片製造工藝的1/3。

光刻機是光刻工藝的核心裝置，也是所有半導體制造裝置中技術含量最高的裝置。光刻機作為前道工藝七大裝置之首（光刻機、刻蝕機、鍍膜裝置、量測裝置、清洗機、離子注入機、其他裝置），價值含量極大，在製造裝置投資額中單項佔比高達23%，技術要求極高，集合了數學、光學、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、影象識別領域等多項頂尖技術。光刻的工藝水平直接決定晶片的製程和效能水平。

光刻機是人類工業文明的智慧結晶，全球工藝集大成者，被譽為半導體工業CROWN上的明珠。

高精度光刻機的技術難點

高階光刻機集合了全球各國最頂尖的科技，如：德國的蔡司鏡頭技術、美國的控制軟體和光源

、日本的特殊複合材料等。

ASML的成功是全球頂尖工藝的彙集和晶片代工企業在生產實踐中的不斷驗證和強化。光刻裝置的難點如下：

一、在ASML的光刻機中，光源需要以每秒五萬次的頻率，用20kW的鐳射來擊打20微米的錫滴，使液態錫汽化為等離子體，從而產生極紫外光(EUV)。

二、ASML的EUV光刻機需要實現13奈米以下的解析度。

三、ASML無塵室內的空氣比外部乾淨1萬倍，為了實現這個目標，無塵室的通風裝置必須每小時淨化30萬立方米的空氣。

四、在ASML的高數值孔徑EUV裝置中，為了能精確達到10奈米以下的線寬以及1奈米以內的套刻精度，聚焦反射器必須非常平整。

業內頂級的鏡頭和光源

蔡司是光學和光電行業國際領先的科技企業，研發並銷售半導體制造裝置、測量技術、顯微鏡

、醫療技術、眼鏡鏡片、相機和攝影鏡頭、望遠鏡和天文館技術。在半導體制造裝置領域，卡

爾蔡司在光刻領域提供了主流193奈米光刻光學系統和極紫外13.5奈米光學系統。

EUV光刻機的鏡片便是以蔡司技術打底，Carl Zeiss（卡爾蔡司）是光學及光電子學領域的絕對權威，長期以來為ASML的光刻裝置提供最關鍵且高效能的光學系統。

光源則是高階光刻機另一核心部件，光源波長決定了光刻機的工藝能力。光刻機需要體積小、功率高而穩定的光源。如EUV光刻機所採用的波長13.5nm的極紫外光，這在光學系統中是極為複雜的。

2013年ASML收購了全球領先的準分子鐳射器廠商Cymer，加速了EUV光源技術的發展，為光源技術提供了保障。

蔡司和鐳射光源代表著當今世界最高級別的工業技術，我們要製造出一流的光刻裝置，必須要先擁有自主可控的光學鏡片和光源裝置，這需要我們在特定的基礎學科和工藝水平提升上，努力很多年。

光刻機是一個超複雜思維繫統

以7nm的極紫外線光刻機為例，分為13個系統，3萬個分件，幾百個執行器感測器，90%的關鍵裝置來自世界各國的頂級企業，有德國的光學裝置和超精密機械、美國的計量裝置和光源裝置，極紫外線光刻機要做的就是精明控制，作動時每一分都要精準，將誤差分散到13個分系統中，如果德國的蔡司鏡頭不準、美國的光源不精，或者中間的協調機制出一點點差錯都是難以想象的，可以說，光刻機本身就是一個超複雜思維決策系統。

ASML的投資機制，決定了有源源不斷的資金用於技術攻關

ASML不斷投入鉅額研發費用，集合美國、歐洲的科研力量，推動了EUV光刻機的核心技術的發展。

ASML為了籌集EUV光刻機的研發資金，於2012年提出“客戶聯合投資計劃”。客戶可透過注資的方式成為股東後擁有優先訂貨權。這樣一來，ASML的研發資金壓力轉移到了客戶身上，客戶需要為先進光刻技術的研發買單，但同時也會擁有對先進技術的優先使用權。

光刻機的定製性很強，下游廠家的代工工藝與光刻技術相互作用和發展

下游的晶圓代工廠商，如三星、intel、臺積電，儘管都有獲得最先進光刻機的機會，但是光刻機在不同廠商的晶片生產線上的表現差異還是極大的。

光刻機是高度定製裝置，與晶圓代工企業的工藝設計和技術水平息息相關。所以，光刻技術的沉澱和發展，有來自下游廠家在一線實踐中的經驗總結和技術魔改的反向推動。

ASML能否一家做大，與它構建了由世界頂尖玩家組成的開放性研究網路，有很大關係，正是不斷的頂級實踐，才造就了今天的ASML，造就了今天的極紫外線光刻機。

路漫漫修遠，中國的光刻機已經在以最大的速度追趕

2002年，國家開始重視光刻機的研發。至今18年的時間裡，中國在逐步縮小和國際光刻機巨頭的差距，路漫漫其修遠兮，上海微電子帶動了中國鏡頭、光源諸多等光刻技術相關企業開始崛起，我們正在追趕的路上，我們只能堅定不移、勇往無前。

晶片和光刻機，痛點和難，幾個關鍵片語成的一個問題，充分說明了自從美國宣佈制裁中興，到後來的制裁華為，再到後來增加的一系列實體名單，讓晶片中中國產化變成了異常熱的一個話題，中中國產晶片成為華人的“芯”坎兒，讓生產晶片的光刻機更成為似乎比研製導彈原子彈更難的科學課題之一。

這個問題，還讓我想起了不久前的一則新聞，雖然後來證實這是個假新聞——

謠言：中科院已設計出2奈米晶片

在2020年2~4月間，不斷有網傳新聞稱中科院以設計出2奈米晶片，甚至更有媒體誤傳成中科院以生產處2奈米晶片。

事實的真相是中科院的科學家們實現了生產2奈米晶片的關鍵技術突破——成功研發出了生產2nm及以下晶片工藝所需要的新型電晶體——疊層垂直奈米環柵電晶體。

那麼，這個疊層垂直奈米環柵電晶體和2奈米及一下機晶片有啥關係呢？

對於半導體行業來說，晶片是有一個個電晶體組成的，或者說電晶體是晶片的一個單元元器件。

但是，這些電晶體不是簡單地堆積羅列在一起。

至於我們常說的7nm、5nm、2nm的晶片是指電晶體與電晶體之間的距離為7nm、5nm、2nm，電晶體之間能在頭髮絲的千分之一、萬分之一的距離上實現幾十億電晶體“部署”，並保證良品率，可見難度極大。

一般來說，晶片製造分為前段設計和後端製造，題主這個問題的提出，正是暴露出了中國晶片製造的問題要比晶片設計的問題更多。

在回答問題之前把中科院的這個疊層垂直奈米環柵電晶體問題，是想說其實中國在晶片設計上，問題並不像光刻機那樣顯得那麼難。

因為——

中國晶片看製造，晶片製造看光刻

目前，紫光展銳、華為、中興通訊都實現了7奈米晶片的設計，但依然需要與三星或臺積電合作。

譬如，來自中芯國際的新聞就說，中芯國際已經繞過蘭ASML公司光刻機的專利，並能成功製造出7奈米晶片，在今年年底即將量產。

而且，有一些晶片中國還不能獨立設計出來，或者設計出來在效能上不如外國的。

晶片設計屬於半導體產業生態中極為重要的一環，同等重要。

儘管7奈米晶片與外國企業合作設計出來了，但是如果要中中國產化，中國企業卻造不出來，為什麼？

因為中國沒有能夠製造7奈米晶片的裝置——7奈米晶片光刻機。

相信會有人說那，中國現在技術已經比較發達，造一臺7奈米晶片光刻機不就行了嗎？像製造殲20一樣。

對不起，中國造不出來。

為什麼？

中國不缺乏光刻機，缺乏的是高階光刻機

好，說到光刻機，我們先說下，這個光刻機是做什麼的？

光刻機，是把電子元器件，也就是剛才說到的電晶體，幾奈米幾奈米的電晶體，幾個億或幾十個億的電子元器件刻出來，這是最關鍵的一道工序。

目前只有荷蘭ASML能生產的光刻機也在5納米制程上。

像文首假新聞稱的中科院能夠製造出2奈米的晶片，目前在全球，還未能有一家企業或國家能做出來。

既然說到荷蘭的ASML公司，在半導體行業或晶片製造光科技上很先進，到底有多先進呢？

我們必須回顧下荷蘭的ASML公司歷史。

荷蘭的ASML公司，並不是荷蘭這個國家的公司，而是集全球半導體行業設計、製造和材料行業所有產業鏈最前沿最高階最先進的公司作為股東成了的一家公司，為半導體生產商提供光刻機及相關服務。

TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生產效率最高，應用最為廣泛的高階光刻機型。目前全球絕大多數半導體生產廠商，都向ASML採購TWINSCAN機型，像英特爾、三星、海力士、臺積電、中芯國際等。

而且，全球只有ASML有能力生產能力製造和出貨EUV光刻機，尼康的最高技術水平還停留在ArF氟化氬沉浸式光刻機。

EUV光刻機一臺可以銷售1.5億美元左右，而沉浸式光刻機一臺才幾千萬美元，相差一大截子。

問題是，其他企業像ASML都買到了，單單中國的中芯國際遭到了拒絕。

2018年，中芯國際曾向荷蘭ASML公司訂購兩臺光刻機，可直至今日，這兩臺光刻機依然不見蹤影，其給出的理由是未能取得荷蘭政府的同意，什麼未能取得荷蘭政府的同意，大家都能明白，其眾所周知的原因肯定是背後的美國。

就像當年中國要與歐洲共同打造伽利略導航系統一樣，但結果確實中國只能支付巨資使用，卻不能參與技術，也和當年以色列售賣給中國無人機一樣，最後的結果都是未能交付。

光刻機：人類工業CROWN上的明珠

有人這樣形容光刻機產業——人類工業CROWN上的明珠。

這不是沒有道理的，因為——

光刻機是一種集合了數學、光學、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、影象識別領域頂尖技術的產物。

一輛汽車的零件，約有20000個。而一臺光刻機呢，據說有10w個零件。

光零件多還不算，更為關鍵的是，它集合了全球最高階做前沿的材料技術。

拿最先進的ASML極紫外光EUV光刻機為例，在這臺尖端光刻機上會看到全世界各國頂尖技術的薈萃：德國提供蔡司鏡頭技術裝置，日本提供特殊複合材料，瑞典的工業精密機床技術，美國提供控制軟體、電源等等等等。

問題是，提供這些裝置啊、材料啊、機床啊、軟體啊的公司，幾乎都是ASML的股東，簡單說，ASML的股東是光刻機制造業相關配套技術和裝置供應的最高境界。

簡單說，EUV光刻機的生產是全球技術合作的產物，世界上任何一個國家都不具備單獨生產這種光刻機的技術和能力。

看到這裡，相信都理解了為什麼美國要限制中國使用光刻機和晶片技術，美國是用全球合作的最高階技術實現對中國的封鎖。

所以生產7nm、5nm晶片的光刻機，目前中國確實製造不出來，也不具備這樣的能力。

中國為什麼造不出7奈米晶片的光刻機

這個問題，我想用兩個圖表來說明——

上圖是2019年全球半導體產業鏈價值分佈概覽。裝置製造（光刻機光刻膠等）中國大陸的份額只有2%，其他地區中包括歐洲，日本，南韓，中國臺灣佔到了51%，美國佔到47%。

我們再來看裝置製造中具體有哪些公司。

中國只有中微半導體和北方華創還算可以，但這兩家公司不是造光刻機的。

荷蘭在半導體裝置製造方面是真的強，ASML吃掉了全世界光刻機市場的95%，佳能和尼康一般也不外賣。

中國光刻機，目前的最先進水平，應該是上海微電子的能製造28nm製程晶片的duv光刻機，有潛力做到7nm製程，但需要其他領域的配合。

至於說到其他領域的配合，偏偏，在光刻機領域上，中國存在著諸多領域的短板。

ASML的成功是全球頂尖產業鏈的幾盒融合。

佳能，尼康做了相機那麼久，最後都退出EUV的研發，國內光學基礎本來就不好，在鐳射器，鏡頭方面跟國外差距還很大，短時間內很難追上。

光刻機，其零件基本都是精密度很高的，通常只有歐美日的老牌企業才能製造出來，賣給我們。

現在的問題是，即使中國設計出高階光刻機，製造光刻機的精密零件也得不到。

那就研製這些高精密度的零件吧，相信三年不行五年，五年不行十年，總能調試出來的。

雖然出來了仍然會落後，但由於摩爾定律的限制，總有一天會追上國際先進水平的。

到達到國際先進水平的時候，也許總研發資金千億以上了，考慮到時間成本，上萬億也可能。

就說中國的北斗系統，不也是經過十幾年三代科學家才搞成功的麼？

北斗投入要多大？

再說，在衛星和航天領域，中國本就比較先進。

但在孤傲高科技領域不是。

話再說回來，即使高階光刻機研製出來，市場也小啊，只能銷售給有限的幾個企業。

為什麼全球國家聯合起來組建一個荷蘭的ASML公司，也許也是因為產值、市場不大的原因，否則基於美國、日本的技術，不會不傾一國之力搞出來。

好了，終於花費巨資研究、設計、生產，搞出來了，但一年的需要量，可能就幾十億的產值。

完全自主研發高階光刻機，必然是個鉅虧的生意。

再說，中國製造的光刻機，還面臨著諸多專利技術的限制。

相信依靠我們自己總有一天，能製造出來自己的光刻機，但任重道遠。

最後感謝題主。