国产光刻机发展困境分析（国产光刻机研发进展）

研究光刻机时，人类所面对的最大难题是什么？

我国一直走过来，受到不少压力，技术封锁等新闻平时似乎不叫新闻，但却是老生常谈的旧消息。目前，光刻机的技术是荷兰最有发言权的。如果我们能与之合作，它必然会加快我国芯片研究的进程。但是国家之间的合作并不简单。由于美国的压迫，相关技术被封锁致死。因此，我国的投资力度很大，但没有相应的技术，连制造项目都很难启动。努力突破并不是奇迹，但在完全没有对对方系统的认识之前，很难迈出第一步。

没有参考物。近年来，中国的快速发展实际上来自于早期引进后的模仿，但由于我国在这一领域已经落后了几十年，在没有参考资料的情况下是如何展开的？从一张白纸到精彩的两分钟都很难，而且几乎“独自闯天下”自然更难。光刻技术不是技术，而是聚合技术。一台ASML光刻机有大小8万个左右的零部件，相关技术也是很多科研公司结合的结果。有些人把ASML光刻机器描绘成收集人类高度智慧的作品，甚至本身就是艺术品。找任何技术公司合作都只是一方面的接触，不能在这个技术集合的产物中发挥很大的作用。

技术难以突破的原因是，光刻机具有非常高的研究难度，高级光刻机不是一个国家能做到的事情，因此极大地戳到了我国芯片行业的弱点。也就是说，在这种开发的困难中，如果我国想实现自己芯片的安全控制，国产光刻机器要想沿着弯道超车。

我们要突破对高级光刻机相关技术的垄断。荷兰的ASML成立于1984年，至今已有36年历史。在过去的30多年里，如果是与光刻机相关的技术，已经牢牢地捆绑在ASML进口上，在技术领域形成垄断趋势。如果我国的光刻企业想突破空白中层的技术壁垒，避免ASML拥有的专利，那将是多么困难的事情。我国本来光刻领域的起步比较晚，加上美国从中阻挠，使该行业的发展路径更加曲折。如果有一天，我国在高端光刻领域取得了一些突破，最需要警惕的就是美国。我国的华为是其中最明显、最实际的例子。

为什么中国生产不了光刻机

前瞻产业研究院发布的《2020年中国半导体设备行业市场研究报告》指出，光刻机发展至今，已经历了5代产品的迭代，目前第五代EUV光刻机是未来光刻机技术发展的主要方向，目前ASML是全世界唯一一家能够设计和制造EUV设备的厂商。

从中国市场来看，上海微电子装备有限公司（SMEE）是我国国内唯一能够做光刻机的企业，其已经量产的光刻机中，性能最好的能够达到90nm的制程工艺。

但值得一提的是，在光刻机产业的上下游，不乏国产企业的身影。

尽管我国光刻机的发展与国际领先水平有着不小差距，但在半导体设备的其它细分领域已有了较大进展。

从国内市场来看，刻蚀机是我国最具优势的半导体设备领域，也是国产替代占比最高的重要半导体设备之一。目前我国主流设备中，去胶设备、刻蚀设备、热处理设备、清洗设备等的国产化率均已经达到20%以上。

那么目前国内半导体行业的国产替代化究竟发展到了什么程度？

据前瞻产业研究员分析，国产半导体设备已经形成系列化布局，以北方华创等为代表的龙头公司正在加紧布局设备国产替代。

目前国内半导体设备企业在刻蚀、薄膜沉积、离子注入、光学测量、研磨抛光、清洗设备等主要设备均有布局，客户的接受度也不断增强，包括中微半导体的介质刻蚀机、北方华创的硅刻蚀机、PCV设备，上海盛美的清洗设备等国产12英寸设备已经在生产线上实现批量应用。

国产光刻机真实现状

中国的光刻机现在达到22纳米。在上海微电子技术突破之前，我国国产光刻机还停留在只制造90nm芯片的阶段。这一次中国从90nm突破到22nm，意味着光刻机制造的一些关键核心领域实现了国产化。掌握核心技术的重要性不言而喻。突破关键区域后，高阶光刻机的RD速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁，成功研发22nm光刻机。中国芯逐渐崛起。随着信息社会的快速发展，手机、电脑、电视等电子设备变得越来越“迷你”。从以前的“手机”到现在只有几个硬币厚的时尚手机，从老式的矮胖电视到现在的轻薄液晶电视，无一不离开集成电路的发展，也就是我们通常所说的“芯片”。自从1958年世界上第一块集成电路问世以来，体积越来越小，性能却越来越强。光刻机是半导体芯片制造行业的核心设备。以光刻机为代表的高端半导体设备支撑着集成电路产业的发展，芯片越来越小，集成电路越来越多，可以把终端做得小而精致。2002年，光刻机被列入国家863重大科技攻关计划，由科技部和上海市共同推动成立上海微电子设备有限公司(以下简称“SMEE”)。2008年，国家启动了“02”重大科技项目，持续攻关。经过十余年的研发，我国基本掌握了高端光刻机的集成技术，部分掌握了核心部件的制造技术，成为集光学、机械、电子等多学科前沿技术于一体的“智能制造行业的珠穆朗玛峰”。

国产光刻机！10亿资金涌入，光刻机为何这么热？

众所周知，光刻机和芯片的厚薄程度和芯片的精良程度息息相关。我国缺乏光刻机技术和设备，因此，我国经常会与国外光刻机制造公司进行合作，从而保证国内生产的芯片可以达到国际标准。然而，我国发展芯片和研发芯片过程中遇到了许多困难和挫折，这也使得国产光刻机缓解了部分科研人员的压力。现如今，十亿资金涌入国产光刻机市场，光刻机之所以会到达如此火爆的程度，是因为光刻机与芯片有着很大的关系。我国想拥有一款自主研发的芯片，就必须开展国产光刻机的建造和发展。

荷兰光刻机并不是中国芯片的救命稻草

众所周知，我国通过与世界光刻机十分发达的国家合作，逐步满足国内手机芯片对光刻机的需求。然而，大部分发达国家会采取垄断措施，一方面：为了避免中国拥有光刻机技术之后，中国芯片逐步占领国际市场。另外一方面：每个国家都想分得一杯羹，这也使得大部分拥有资金和科学技术的国家会减少与崛起国家的合作。对于我国芯片市场来说，荷兰的光刻机并不是中国芯片的救命稻草，它只能缓解国内芯片的压力。

第二个原因：光刻机技术发展刻不容缓

大家应该都听说过华为芯片数量不够用，华为既要保证推出的新款机型拥有最为合适的手机芯片，华为公司还要保证老款手机的出货量。更何况华为公司的芯片研发速度特别快，可是华为公司却很难自主生产芯片。如果我国想完全掌握芯片生产和研发的全过程，势必要摆脱其他国家的技术垄断，共同开发和利用国内的光刻机。我国芯片明显出现空缺，因此我国必须发展光刻机技术。

第三个原因：国家大力支持该技术的建设与完善

或许每一个人使用的手机品牌不同，但大部分手机和电脑的芯片是决定手机和电脑性能的关键。尽管许多中国人是出于爱国之情才会购买华为手机，如今，华为公司的手机性能非常好，这也使得越来越多的人主动购买华为手机。国家大力支持信息产业和芯片产业的发展，而光刻机技术决定芯片发展的速度，因此，国家大力支持国产光刻机。

总的来说，光刻机和芯片存在聚生分死的关系，芯片必须通过光刻机才能问世。

中国目前光刻机处于怎样的水平？你知道吗？

前些年华为缺芯事件闹得沸沸扬扬。如今华为自主研发芯片让国人为之自豪，但是又有一个问题难道不可以自己制造芯片吗？我们要知道制造芯片需要使用光刻机。但是纵观全球芯片公司，有这个技术和设备的只有三星公司了。它既可以自主研发又可以制造芯片，基本上垄断了行业芯片。但是反观中国目前的光刻机仍不能达到制作高端芯片的要求，技术还很落后。

一、如今国内光刻机能达到多少纳米的工艺制作？

查询官网可以知道，如今最先进的光刻机是600系列，光刻机最高的制作工艺可以达到90纳米。但是相比于荷兰ASML公司旗下的EUV光刻机，最高可以达到5纳米的工艺制作。而且即将推出3纳米工艺制作的芯片。但是据相关信息透露，预计我国第一台28纳米工艺的国产沉浸式光刻机即将交付。尽管国产光刻机仍与ASML的EUV光刻机还有很大的距离，虽然起步晚，但是国人的不断努力，仍会弯道超车。

二、国内公司可以自主购买EUV光刻机来解决这一现状吗？

答案是否定的。要知道华为缺芯事件就是美国从中作梗，更不可能让国内公司轻易购买到高端光刻机来自主造芯。尽管ASML公司也是通过在全球各地采购相应精良的零部件来组成最终的光刻机，但是任何零部件都无法避开美国的核心技术，所以美国为了达到控制中国发展，不会让中国轻而易举买到光刻机。

要制作出一台精良的光刻机，要做很多的攻坚，不仅要达到美国光源、德国镜头的高层面，还有许许多多的精密仪器。中国光刻机任重道远！在这些精密仪器的背后，同样也需要更多的人才、研究技术、时间投入、技术的积累同样也需要大量的资金。相信中国也会克服这一困难，从此不再受他国制约。

芯片制造专用的前道国产光刻机现在进展情况如何了？是不是连28NM都没有突破？

最近半导体领域之中传来了两个好消息，首先就是华为旗下的哈勃投资了北京科益虹源光电技术公司，并且成为了这家企业的第七大股东。北京科益虹源主营业务是光源系统，而光源系统就是制造光刻机的核心技术之一。同时，北京科益虹源也是全球第三家193纳米ARF准备分子激光器企业。

第二个好消息是，国产光刻机巨头上海微电子目前已经表示，新一代的光刻机会在今年年底或者是明年年初实现量产，而在光源系统之中，采用了与阿斯麦DUV光刻机一样的光源技术，波长突破了193纳米。这就意味着国产代工企业将在今年或者是明年年底就能够实现7纳米工艺的代工水平，并且是在没有阿斯麦光刻机的情况之下。

可以说光刻机领域之中接连传来这两个好消息，对于我们而言，对于国产芯片未来的发展而言，起到了一定推促的促进作用，毕竟一直以来在光刻机领域之中，荷兰的阿斯麦占据绝对的垄断地位，尤其是在极紫外光刻机领域之中，更是处于绝对垄断的地位。

而国内在芯片上的短板就是因为缺少极紫外光刻机，所以导致中国企业没有办法生产出7纳米以及5纳米这样先进制程工艺的芯片。2018年，中芯国际曾经从阿斯麦买订购过一台euv光刻机，但是说到瓦森纳协定的影响，阿斯麦至今都没有出货这台EUV光刻机

后面中兴以及华为的限制使得国内科技企业自主研发的意识被彻底唤醒，于是在这样的情况之下，所有的国内厂商将希望全部中寄托在了中国光刻机企业身上。为了解决这一难题，华为在第一时间就宣布扎根半导体领域，另外，中科院也宣布入局光刻机，并且将光刻机变成科研清单。

好在伴随着时间的推移，如今一个又一个的好消息传来。关于光刻机的两个好消息传来，意味着中国心再次迎来了春天。而这对于阿斯麦来讲当然不是什么好事情。

北大教授曾经说过这样一句话，如果中国依旧拿不到阿斯麦的光刻机，那么在三年之后，中国就将会掌握这项技术，并且一旦中国掌握了这项技术，那么其生产的产本成本一定比任何一个国家都要便宜。

北大教授的这一番话，可以说对于阿斯麦来讲，更是一个重磅炸弹，失去中国市场的阿斯买强会面临地位的威胁，如今日本的尼康以及佳能正在不断崛起，挑战这阿斯麦所在的地位，如果中国真的掌握了光刻机技术，那么阿斯麦想要在进入国内市场基本上没有可能，更不要提凭借中国市场稳固其地位的梦想了。

光刻机的问题解决了，那么芯片的问题自然也就不是问题了。早在芯片禁令实施之初，张召忠就曾经公开表示，再过三年，美国的芯片将会无人购买，因为到那个时候，中国的芯片将会到处都是。

如今看起来，张召忠果然没有说错，相信过不了多久，我们在芯片领域也一定会迎来一定的突破，中国芯片在未来一定会拥有更好的发展，而对中国企业实行打压的硅谷，在将来也一定会尝到失去中国市场的苦果。