光刻机全球有几台

光刻机全球有几台

光刻机被限制，中芯国际晶圆厂延期，为何不用国产光刻机？

科技铭程

原创

2023-2-18 17:15 · 来自陕西 · 优质科技领域创作者

近日，中芯国际表示：由于难以获得先进的芯片制造设备，其在北京的新工厂落后于预期。

尽管中芯国际没有具体说明是何种设备，但根据推测，被限设备来自ASML的浸没式DUV光刻机。

因为中芯国际于2020年12月被列入实体名单，未经美商务部许可，相关公司不得向实体清单上的公司销售设备和相关零部件。

而这相关公司就包括荷兰ASML。荷兰ASML就是全球光刻机龙头，EUV光刻机的唯一制造商。

那么问题来了，既然买不到ASML光刻机，为什么不使用上海微电子的国产光刻机呢？

ASML的光刻机有多强

ASML中文名为阿斯麦，成立于1984年，总部位于荷兰埃因霍温，是全球最大的半导体设备制造商，也是全球EUV光刻机的唯一制造商。

出货量全球第一

2021年全球光刻机共生产478台，较2020年增长65台，涨幅为15%。其中ASML拿下了309台，占比65%。

中高端市场（DUV光刻机）出货103台，占据936%的市场份额，高端EUV光刻机出货42台，全部为ASML制造。

根据预测，2022年全球光刻机出货量将达到510台，ASML继续大幅领先。EUV光刻机出货量超过50台，制造商仍然只有ASML。

从出货量方面可以看出，ASML是妥妥的光刻机龙头，将日本尼康、佳能远远的甩在身后。

销售额全球第一

2021年，全球光刻机市场份额为1076亿，ASML一家就达到了854亿，占比79%。

2023年1月25日，ASML公布了2022年业绩，全年营收1562亿人民币，同比增长138%。净利润为412亿人民币，再创新高。

尽管2022年全球光刻机销售额尚未公布，但可以预料的是ASML的销售占比会继续扩大。

技术最强

在技术方面，ASML同样是当仁不让。

所有半导体设备中，EUV光刻机的技术含量是最高的，而它的制造商只有ASML一家，这足以反映出ASML在技术方面的实力。

可能有网友会说了，ASML只不过是组装大厂而已，它的技术含量仅为10%。但是，你千万不要小看了这10%。

ASML在EUV光刻机上的技术主要为极紫外光技术。

EUV光刻机的光源采用了135nm的极紫外光，大自然中没有这种光，只能人工制造。

首先要准备一台30KW的大功率激光发射器，可以发射频率高达50000HZ的高频激光。

然后再准备一台设备，这台设备有一个特殊的喷嘴，可以将融化的锡滴直径缩小至20微米左右，相当于“人类头发直径的三分之一”。

最后就是调试，要确保第一束激光准确的击中下落的锡滴，第二束激光再次击中锡滴，激发出极紫外光。

整个过程最难之处就是，持续性的高精度，高准确性。

光源设备最初由美国Cymer公司制造，后来被ASML收购。ASML也成为了极紫外光源技术的垄断者。

产业链最庞大

ASML的产业链也极其庞大，EUV光刻机的零部件高达10万个，仅供应商就近2000家，其中不乏蔡司、东京应化之类的行业巨头。甚至不少企业以进入ASML的供应链为荣。

而下游应用企业包括台积电、三星、英特尔、联电、格芯、中芯国际等众多芯片制造巨头。

我们手机搭载的苹果仿生、高通骁龙、华为麒麟、联发科天玑等等都离不开ASML的光刻机。

在组装方面，ASML同样具有极大的优势。

一台EUV光刻机拥有10万个零部件、4万个螺栓、2公里软管、3000条电缆和数吨重的镜片。这些零部件紧密相连，任何一个部件出现问题，都可能导致整台设备失控。

在进行安装作业时，一台火车驶过，传出10—20Hz的震动，就会导致设备失灵。

因此必须要有一个强大的组装团队。ASML的组装团队高达上万人，仅在中国区就超过了1300人。这些组装人员不仅技术高超，而且每年进行大量的培训。

如今ASML开始打造新一代光刻机——High NA EUV光刻机。

这套光刻机系统的镜片数值孔径将达到055 NA，具有更高的分辨率，更高的生产效率。据悉，未来将达到每小时220片晶圆的生产率。届时ASML将会更加强大。

在光刻机领域，ASML过于强大，以至于嚣张的说：“即便把图纸公开，中国也造不出光刻机。”

如今，在美国的压力下，ASML不仅拒绝为内地企业供货EUV光刻机，甚至连DUV光刻机也开始受到限制。

内地芯片代工龙头中芯国际就坦言，由于设备问题导致北京的晶圆厂无法顺利开工。那么为什么中芯国际不使用国产光刻机呢？

国产光刻机水平如何？

国产光刻机龙头是上海微电子设备公司，于2002年3月由上海市政府和中科院牵头成立，目前已经可以量产90nm光刻机。

那么上海微电子与ASML差距有多大呢？

技术差距

上海微电子制造的90nm光刻机，可以生产90nm芯片，重复光刻的话理论上可以生产45nm芯片，但是成品率会大幅下降。而ASML制造的EUV光刻机可以生产3nm芯片。

45nm芯片落后于3nm芯片整整5代，这需要数十年时间的追赶。

在具体核心技术方面，ASML已经掌握了先进的EUV技术，并且拥有大量的专利，而上海微电子却没有。

此外，在组装技术方面，上海微电子只能算得上“入门”，而ASML绝对称得上“专业”，这样的差距也绝非短时间内能够追平的。

生态差距

很多网友认为只有软件、操作系统才有所谓的生态，其实硬件、设备同样有生态。

制造芯片的设备不仅有光刻机，还有涂覆、CVD、检测、清洗等十几种设备，这些设备需要相互配合，共同完成芯片制造。

如果不能匹配，那么整个芯片制造环节的工作量就会增加几倍。

ASML的光刻机广泛的应用在芯片制造领域，早已和各大厂家生产的其他设备相互兼容、相互配合。

此外在硅晶圆、掩膜版、光刻胶、CMP粉浆、高纯度液体、等半导体材料方面，ASML的光刻机同样与之相匹配，这些方面上海微电子仍需努力。

供应链差距

国产光刻机在供应链方面也表现出先天不足。

早在2009年时，上海微电子就研发出了90nm光刻机，并通过了验收，但直到2018年才宣布，这是为什么呢？

因为当时，这批设备采用了德国蔡司的镜头，而当时的蔡司突然接到命令，停止为上海微电子供货。

失去了蔡司供货，国产镜头又达不到要求，只好延迟发布。很多网友觉得一个小小的镜片就能卡住国产光刻机的脖子？

真的不要小看了这小小的镜片，它的数值孔径为093NA，分辨率为90nm，平整度要求极高，几十公里的起伏度不能超过一毫米。

为了研发这样的一组镜片，长春国科精密光学用了近10年的时间，才研发成功。

2018年，这组镜片成功安装在了上海微电子的光刻机上，经过测试达到了相关要求。

除了镜片外，还有光源、工作台、精密轴承等近10万个零部件，这些都需要众多的供应商来解决。

据悉，ASML拥有来自欧美日韩等国近2000家供应商，而上海微电子被列入美商务部“实体清单”后，只能采用国产配件，这让其供应链大打折扣。

此外，上海微电子的光刻机在稳定性方面也比不上ASML，而稳定性关系到芯片的良品率。没有人希望自己的芯片在制造时，因为设备问题而报废。

总的来说，国产光刻机在技术、生态、供应链、稳定性等多个方面落后于ASML，要想掌握EUV光刻机技术，追上ASML的水平，还需要很长的时间。

此外，中芯国际北京晶圆厂，制造的芯片是28nm工艺的，只有荷兰ASML和日本尼康的光刻机符合要求。

这就是为什么，中芯国际等国产芯片代工厂不愿意选择国产光刻机的主要原因。

中芯国际如何破解难题？

中芯国际要想解决芯片制造难题，就要融入国产光刻机的产业链。试想一下，大家都不使用上海微电子的光刻机，那如何验证它的水平，发现它的不足之处呢？

上海微电子卖不出设备，也就无法盈利，也就拿不出更多的资金去研发高端光刻机，也就无法解决国产芯片的设备难题。

所以中芯国际在90nm芯片制造环节上，还是要优先选择国产设备。

正视不足、拒绝浮夸

最近网上一直充斥着，上海微电子已经研发出28nm、14nm的光刻机、甚至7nm光刻机也即将量产。

实际上，光源系统、透镜、浸没式、双工作台等核心技术，我们还差距很大。要想完全掌握这些技术还需要付出大量的人力、物力、财力和时间。

同时，我们在稳定性方面也远比不上ASML。这就需要加强我们的售后和组装技术。

心无旁骛、持续研发

搞研发最忌讳心浮气躁，断断续续。一看到能买，就想放弃研发，认为“造不如买”。然而，当你自废武功后，各种打压就会接踵而至。

科技没有捷径，也没有所谓的“弯道超车”，有的只是不断投入、持续研发。甚至是数十年如一日。

政策支持，集中力量办大事

政策支持有多重要呢？我们以日本为例来说。

日本的半导体就得到了美国的支持和授权后，才快速发展起来的。这个支持和授权就来自美国政府，最初目的是扶持日本对抗当年的苏联。

三菱、京都电气拿到了仙童公司的授权后，日本通产省就制定了相关政策，组织NEC、日立、富士通、东芝和三菱电机成立了“超大规模集成电路技术研究组合”。

此后，日本在半导体产业快速的发展，直至超越美国。

1985年，美国就针对日本半导体发起了第一次301调查，并在1986年迫使日本签署了日美半导体协议。

此后，日本半导体行业开始快速下滑，市场份额从53%的高点下降至7%。到今天，全球领先的半导体设计、制造公司已经看不到日本企业的踪影了。

可见，政策对芯片的影响力着实太大了。

如果我们能够出台持续的正确的产业政策，那么国产芯片逆袭超越是迟早的事。

写到最后

光刻机被限，中芯国际斥巨资建造的晶圆厂迟迟不能投产，归根结底就是国产光刻机的落后造成的。

如果我们能够正视自身的不足，加大研发力度，再配以对应的政策，相信国产光刻机技术必会大幅提升。

同时，我们的芯片企业也要支持使用国产光刻机，发现问题，解决问题。

我是科技铭程，欢迎共同讨论！

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中国国产的光刻机最小制程能达到多少？

近两年用一句话来形容华为，那就是“太难了！“在华为被列入实体清单后，华为操作系统、芯片业务首当其冲！谷歌在第一时间中断了对华为的安卓授权，导致华为海外消费业务受到了很大程度上的影响，之后高通、美光、英飞凌、台积电纷纷中断了华为的芯片业务，这让华为陷入到了“芯片危机”，新一代旗舰机P50迟迟不能发布。

不过，当我们为华为鸣不平的同时，我们也看到了华为为恢复手机业务所作出的努力，比如鸿蒙的发布，对于华为来说可谓是“十面封锁”中的一道亮光。根据安兔兔提供的恢复率测试，鸿蒙的文件读取速度等数据显示，不管是在体验方面还是在性能方面，鸿蒙都不输IOS和安卓，根据央视报道，鸿蒙已经拥有1000多家硬件厂家接入，300多家服务商适配，与此同时，国内一些大学已经开设了鸿蒙系统的课程。

所以，对于华为来说，影响华为手机出货量的因素，基本只剩下了芯片问题。然而，想要在实体清单下解决芯片问题，就必须解决自研光刻机的问题。在美国对华为芯片动手后，华为作出了决定，宣布全面扎根半导体，从其他企业挖人才、与高校联合，到全球招聘光刻机人才，华为一直在为解决光刻机、芯片供应链去美化而努力。

但制造光刻机并不是一件简单的事情，一台光刻机重达几十吨，零件十多万个，即便是光刻机巨头ASML，其光刻机供应商也有5000多家，并且ASML曾公开表示，即便将图纸公开，他人也无法制造出来。可见光刻机制造难度之大，即便是国产光刻机龙头的上海微电子，先能实现量产的也只是90nm的精度。

为此，华为作出了一项重要决定！近日，华为正式宣布，旗下哈勃公司投资了一家高端分子激光技术厂商，北京科益虹源光电技术有限公司，并且成为了这家公司的第七大股东，持股476%，提到科益虹源，想必大家都比较陌生，但做出的成就却非常的高调。

科益虹源是2016年中科院微电子所、国科科仪等共同出资成立的企业，成立一年多的时间，其自主研发的高端准分子激光器就实现了顺利出货，并打破了国外厂商的长期垄断，这也是中国唯一在高端分子激光技术研究和产品化的企业，也是世界第三家。

如果将光刻机比作医生，那光源就是医生手中的手术刀，这是光刻机的核心技术，上海微电子即将落地的28nm精度的光刻机（能量产7nm工艺芯片），就是采用的科益虹源的光源系统。而华为能成为科益虹源的股东，不难看出华为又掌握一项光刻机核心技术，后续光刻机的自研也将会顺利很多，而华为跑步进场，被卡脖子的芯片问题也迎来了转机！

与此同时，华为已经在光芯片领域有了不错的进展，比如华为“光计算芯片、系统及数据处理技术”专利的曝光，华为武汉光芯片工厂的竣工，加上华为在光刻机领域的“跑步进场”，高端芯片制造必然会加速实现国产化，这也让我们明白了一个道理，美国的 科技 霸凌并不能实现永久的利益，发展 科技 才是正道！

国内芯片突破！与荷兰光刻机完成联机！国内已可生产7nm芯片？

90纳米。

封装光刻机在国内市场已占据不小的份额，这是国产光刻机取得的进步。然而在代表着光刻机技术水平的晶圆制造光刻机方面，上海微装可生产加工90nm工艺制程的光刻机，这是国产光刻机最高水平，而ASML如今已量产7nm工艺制程EUV光刻机，两者差距不得不说非常大。

光刻机的最小分辨率、生产效率、良率均在不断发展。 光刻机的最小分辨率由公示 R=kλ/NA，其中 R 代表可分辨的最小尺寸，对于光刻技术来说R 越小越好，k 是工艺常数，λ 是光刻机所用光源的波长。

NA 代表物镜数值孔径，与光传播介质的折射率相关，折射率越大，NA 越大。光刻机制程工艺水平的发展均遵循以上公式。此外光刻机的内部构造和工作模式也在发展，不断提升芯片的生产效率和良率。

扩展资料：

注意事项：

进入机仓检查或维修必须切断电源，挂上警示牌并与中控，检修或检查时必须使用36V以下照明。

必须经常监视机器运转情况，如听任何不正常声音，应立即停机检查，查明原因并处理完故障后，方可重新起动。

正常运转中，应特别注意电机和转子的温度变化，保证充足的油润滑、水冷却，超过规定值立即停机检查。

运行时不准打开观察孔，以防物料飞出伤人，每周应检查一次转子卡箍螺栓的松紧情况。

参考资料来源：百度百科-光刻机

参考资料来源：人民网-世界首台分辨力最高的国产SP光刻机到底牛在哪？

上海微电子光刻机在全球属于什么水平？

国内芯片突破！与荷兰光刻机完成联机！国内已经可生产7nm芯片？

为了打压中国 科技 兴起步伐，美方已经将国内众多科研机构以及 科技 公司列入了禁令名单，这点已经是大家清楚的。

打压的前提就是我们使用了这些技术，并且在某些方面已经威胁到了美方，因此我们可以将这份名单，从某种意义上来看作是一分光荣榜。

而在这份“光荣榜”上，华为和中兴国际是芯片领域的巨头，对于美方来说，对于华为最为头疼的就是华为的5G研发，和芯片设计。

就截止目前为止，华为方面5G专利已经超过了3100份，如此庞大的5G专利数量，就是美方举国内所有 科技 企业的5G专利数量加起来都达不到，这是其一。

其二，在芯片方面，华为海思除了能够设计研发最先进的5G芯片之外，其次还是中国两大安防企业海康和大华的最大合作伙伴，每年为其提供芯片，而所谓的“信息安全”是美方愿意看到的吗？

因此美方只能强力地对华为方面进行打压。

中芯国际呢？则与华为方面不同，就国内而言，中芯国际是最强的芯片制造企业，中芯国际CEO梁孟松说过，中兴国际目前14nm良品率已经达到了业界先进水平，7nm芯片也已经完成了研发，明年就可以进行风险量产。

而在美方呢？最大的芯片制造企业就是英特尔，但是目前英特尔在国际上地位逐渐势微，并且7nm芯片量产两次延期，如果这么看的话，中兴国际说不定要比英特尔方面还要快速量产7nm芯片，这也是美方打压中芯国际的原因。

可以这么说，华为是因为信息安全，以及芯片设计被美方打压，那么中芯国际就是在制造方面被美方打压。

这让我们知道了，如果国内想要实现突破，首先芯片制造的设别要跟上，其中包括现在网上最常说的光刻机、刻蚀机、离子注入机、涂胶显影机等等，这么多的设备，国内想要视图突破的难度可想而知。

曾经荷兰ASML公司说过，就算是将图纸给了国内，国内也造不出来，此言何其狂妄，不过也是事实，而国内一直没有放弃，一直在尽力追赶。

并且现在已经有了突破，上海微电子称，国产28nm光刻机即将交付，并且通过多次曝光技术，还可以用这台机器生产7nm芯片，也就是说7nm芯片，国内已经基本吃成为定数。

中微半导体的5nm刻蚀机，已经交付台积电方面进行使用，离子注入机也已经研发成果，一切都在有条不紊地进行着。

一切都变得越来越近，2021年1月7日，芯源微表示涂胶显影机已经实现突破，目前正在与荷兰ASML、佳能、上海微电子的光刻机实现联机试用。

涂胶显影机在芯片制造中是必不可少的一环，主要用于在光刻机之前，对晶圆进行涂光刻胶，这一步决定了此后光刻机进行光刻的成品率，此前该技术一直被美方与日本巨头垄断，如今国内已经实现了突破，虽然目前可能依旧有着技术差距，但是好歹是成功了，我们也不再被垄断。

国内对于芯片研发的决心是巨大的，并且身后有国家扶持，此前国家大基金已经为半导体准备了4000亿资金用于研发，并且在税收方面也给予了扶持，此后国内半导体企业将越来越多，全面赶超美方。

在如此大环境下，国内必将快速实现突破，并且技术正在不断突破，或许在以后就将验证比尔盖茨的那句话，美方或许终将后悔，对此你怎么看呢？

国产光刻机今年下线了，这是怎么回事？

这个问题非常好，提到光刻机，不能不说这是国人心中一个深深的痛。

中芯国际（SMIC）为了发展最先进的7纳米芯片制造工艺，在2018年初，以1亿多美元向荷兰ASML订购了一台EUV紫外线光刻机。然而，近两年过去了，ASML受到美国的各种施压，迟迟不向中芯国际交付这一台高端光刻机。而我们没有丝毫办法，这不能不说是店大欺客，欺人太甚。

上海微电子（SMEE）作为国产光刻机唯一的提供商，在目前本土高 科技 发展，尤其是芯片被美国穷尽手段阻断的情况下，它的存在无疑成为国内芯片制造的唯一希望。

那么上海微电子在光刻机领域的实力究竟如何呢？

其实这里要先说明一下光刻机的分类，从用途上区分， 其主要有四大类：制造芯片的前道光刻机，封装芯片的后道光刻机，制造LED/MEMS/功率器件的光刻机，以及制造TFT液晶屏的光刻机。

而上海微电子对这四种光刻机都有涉足，尤其是封装芯片的后道光刻机，其在国内具有80%的市场占有率，在国际上也有近40%的占有率，每年都有近60台的出货量。

其客户都是世界前十大封测工厂，比如国内的长电 科技 JCET，通富微TF，以及台湾的日月光半导体，这是非常了不起的成就。

上海微电子的研发实力也不容小觑，在光刻机领域的专利申请量有近3000项。在国内半导体设备厂商的综合排名中，位居前五名。

但是在半导体制造中，最核心的其实属于前道光刻机，其在半导体制造成本里占30%之多，中芯国际向ASML购买的EUV极紫外线光刻机就属于前道光刻机，可用于生产7纳米工艺的芯片。

而上海微电子目前可以提供的最先进前道光刻机，只能用于生产280纳米，110纳米和90纳米工艺的芯片。 从这方面讲，上海微电子与世界前三大光刻机生产商ASML，佳能Cannon和尼康Nikon的差距，是非常巨大的。

除了上海微电子之外，中科院和华中 科技 大学都有对光刻机的研发，但这都停留在实验室的阶段，很难进入商用。

比如中科院号称开发出的“22纳米光刻机”，采用表面等离子技术，不同于EUV极紫外光技术，具有很大的缺陷， 无法生产CPU和显卡GPU等电路非常复杂的芯片 ，这决定了，其无法进入商用领域。

华中 科技 大学国家光电中心甘棕松团队，利用双光束超衍射的技术，开发出的光刻机， 目前仅能用于微纳器件的三维制造，距离进行集成电路芯片制造，还有很多技术需要攻克，更别提进行成熟的商用芯片制造 。

由此我们可以看出，媒体上很多宣称打破国际封锁，开发出的几纳米光刻机，基本上距离商用都很遥远，有的甚至基于不同目的还偷换概念。

这从另一个侧面说明，上海微电子在国内光刻机领域，是唯一有希望进行更高端光刻机研发的企业，因此它的地位是无法替代的。

值得一提的是，从相关渠道了解到，上海微电子正在02专项的支持下，进行28纳米前道光刻机的研发，已经取得了很大的进展。从90纳米跨越到28纳米，如果能实现，也是一个了不起的进步，期待上海微电子的28纳米光刻机！

上海微电子（SMEE) 做为国内拥有最先进的光刻机设计制造技术厂商，目前能达到的最高工艺节点（tech node) 是90nm。90nm是什么概念呢？大致相当于2004年2月年英特尔的奔腾4，当时最强的Prescott架构38Ghz就是用的90nm光刻，也是那个时代晶圆厂最好的工艺代表。另外同期同制程节点的还有索尼Playstation2的处理器、IBM PowerPC G5、英伟达的GeForce8800 GTS等。当然实际光刻能力，涉及到晶圆厂的制造能力，最终会有不同。虽然光刻工艺只是芯片制造的上千道工艺中的一部分，但确实最关键的，光刻精度不够，后面任何步骤设计都会产生大量的偏移和失效。这在国际上，算是第四名，因为没有第五第六名。

而这台SSX600系列的90nm光刻机，大约是在2007年研发成功，真正上市时间未知。时至今日，上海微电子的主流产品还停留在前道90nm以及后端光刻系列。后端光刻主要用于先进封装形式，也就是晶圆级封装（WLP）及Bumping为主，对光刻精细度要求没有可比性，拜托有的人就不要把封测那边甚至是MEMS、液晶面板光刻的市场份额拿出来说了，完全两个世界。前道光刻才是真正的地狱难度。

那90nm的光刻机在2021年的今天，还能做什么？我们可以看看下面这个图：，55-90nm仅剩9%的产能，逻辑芯片（比如CIS，驱动芯片、控制芯片等）、e-Flash和DAO(电源类分立器件芯片，结构最为简单）为主。也就是说基本上不会是西方卡脖子的类别，器件设计上构造简单的芯片。

导致国产光刻机一直没用进步的原因有很多。实际上国家进行相关立项是非常早的，也不仅仅是一家公司一个研究机构进入项目。可无奈高端光刻机的大部分核心零部件，我们没有能力设计制造，导致一进口就被禁运。当然，我们的设备厂商、半导体材料研究机构、晶圆厂，都在积极寻求和国外机构、企业的合作，以达到研发和其他资源上的共赢，并规避一部分境外的技术、材料、部件的限制。只是离高端制程节点越近，这样的限制就卡得越紧。（大家可以查一下IMEC这个比利时的研究机构，他们在上海也有分店。）

我们可以先看看一台光刻机的主要组成部分有哪些：

稍微查一下材料，就可以看到国内到底哪些厂商有能力供应65nm以下光刻系统核心部件，是否已经拥有商业级别自主设计和制造能力。对，你猜得没错，几乎都没有——实验室里面有、研发基地里面有，但那不等于可以进行到商用级别，还只能停留在实验室里面做论证和分析。 而且加上瓦森纳协议《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》等西方世界针对 社会 主义国家的禁运玩法存在，就连跨国合作都被限定在非常清晰的框架内。 现实就是如此残酷！

一下子要跳到28nm，甚至14nm，不是上海微电子做不出来，而是这事情不能靠上海微电子一家去做。这是一个需要整合 社会 资源、进行多层次多路径全赛道起跑的一整套工业技术开发项目集合。那一条赛道慢一点，我们的下一个世代光刻机就要等等。资金，我们有的；人才，我们也有的；参照物也有的；政策也有明确的导向；舆论也给足了劲。剩下的就是给他们时间和空间，因为各专项有对应的企业和机构在攻坚了。小道消息，28浸没式DUV有在研发（对就是你们知道的02项），但还是需要些时间才知道是否能用到晶圆厂里。如果有吹14nm出来的，到今天为止可以直接当做某种对上海微电子乃至整个国产光刻机行业的捧杀。

少一点毒奶，多一点务实。 把他们吹上天，未必是好事。把他们贬得一文不值、冷嘲热讽，也不过是递刀子让境外渗透势力攻击我们的科研体制。让 社会 大众了解清楚现状，我们自己的舆论也责无旁贷。

上海微电子，前路漫漫，却依然是国产高端光刻机的希望。

水平不高

但不空白

坚持研发

踏实前进

一步一步

后来居上

故，最终赶超一流

＃凌远长著＃

上海微电子光刻机在全球属于什么水平？上海微电子光刻机在国内是最先进的光刻机研发制造企业，其前道光刻机能够实现90nm制程，在国内市场份额超过80%，并且也销往国外。但与国际先机光刻机相比，上海微电子光刻机却处于低端光刻机序列。

目前光刻机市场几乎被荷兰ASML、日本尼康和佳能、中国上海微电子设备集团四家所垄断。而在这里面，又分为三个档次，荷兰ASML垄断了高端光刻机市场份额，日本尼康和佳能处于中端但同时竞争中低端市场，而上海微电子只有低端光刻机市场。其中ASML采用135nm的光源，可以实现7nm的制程，未来还将会实现更小nm的工艺。而上海微电子目前只能实现90nm工艺制程，差距不小。

上海微电子集团成立与2002年，成立之初当时国外公司曾经嘲讽：“ 即使把图纸和元器件全部给你们，你们也装配不出来。 ”。然而上海微电子经过自力更生艰苦奋斗，硬是打脸了国外公司的脸， 在2007年研制出了我国首台90nm制程的高端投影光刻机 。

不过由于样机一出来因为采用了国外引进的高精度元器件，这时西方国家丑恶的嘴脸暴露了出来，摆出了《瓦森纳协议》共同对我国实现高精度元器件禁运。以至于到目前即使研究出更好的光刻机，要大量生产也受到了国内产业链的限制。但 上海微电子硬是凭借一口气，还是又研制出了另外的光刻机出来，并逐渐在国内赢得了市场 。

现在国内已经意识到光刻机相当重要的作用， 中芯国际已经花了将近15亿美元引进ASML高端光刻机，但过去了两年还未能交货 ，因为国外有阻扰要得到这台高端光刻机会经过不少波折，最后也不知道能不能成。国内相关的机构也在重点突破光刻机技术，比如中科院光电所已经研究出光刻分辨力达22nm的技术，结合双重曝光技术可以实现10nm芯片的制造。

不过光刻技术攻克后，要实现光刻机量产还有不少的时间。特别是需要几万个零部件要达到高精准度的高端光刻机，其中的关键高精度零部件比如镜头、光源、轴承等，目前国内产业链还达不到，也需要联合攻关才能取得，这需要花费不少的时间。就如中科院微电子所院士所说， 在光刻机方面国内与国外先进相比相差15-20年的距离。即使是国内最先进的上海微电子，也还有相当长的路要走。

    如果说上海微电子的光刻机全球领先，大家都不会相信。荷兰ASML最新的光刻机为7nm制程工艺，即将量产5nm，上海微电子最新的量产光刻机是90nm，正在研发65nm光刻机。也就是说，我国的光刻机与世界先进水平还有很大的差距。

    真正的差距在哪里？

    上海微和荷兰ASML光刻机的差距，客观反映了 我国和西方发达国家在精密制造领域的差距 。一台顶级光刻机的零部件，来自于西方不同的发达国家，美国的光栅和计量设备、德国的光学设备和超精密机械、瑞典的轴承、法国的阀件等等，最要命的是，这些顶级零件对我国是禁运的。

    荷兰ASML的光刻机，90%的关键设备来自于不同的发达国家，自己并不生产关键零部件，而是做好精准控制和集成，将13个系统的3万多个分件做好精准控制，误差分散到这13个系统中。上海微电子同样是一家系统集成商，自己并不生产关键零部件，所以在没有顶级零部件、没有突破关键技术的情况下，做不出7nm光刻机光刻机不是它的责任。

    有钱买不到？

    还有一个关键的问题，荷兰ASML的7nm EUV光刻机，处于垄断地位，全球只有ASML能够生产，而且产量有限，即便有钱也很难买到，原因有两点。

    原因一：ASML的合作模式

    ASML有一个独特的合作模式，只有投资了ASML，才能获得优先供货权，也就是说ASML要求客户先要投资它自己才行，通过这种合作模式，ASML从来不用担心钱的问题，包括英特尔、三星、台积电、海力士等都是ASML的股东，可以说大半个半导体行业都是ASML的合作伙伴。

    ASML的高端光刻机产量本来就不高，早早就被英特尔、台积电等这些公司预定了。

    原因二：技术封锁

    我国进口高技术设备时，无法绕开的一部法令是《瓦森纳协定》，美国和欧盟等国家都是其成员国，这是一部全球性的法令，我国就在被禁名单之内。这个协定也不是完全禁售，而是禁售最新几代的设备，比如2010年90nm以下的光刻机对我国禁售，2015年改成65nm。

    我国的晶圆厂中芯国际，早在2018年就从ASML成功预订了一台7nm EUV光刻机，先是因为ASML的合作伙伴失火，导致订单延期，无法交货，后是因为受到美国的牵制，荷兰不予签发许可证，所以，中芯国际至今仍然没有收到，其中的原因大家可以想一想。

    总之，在光刻机领域，我国与世界先进水平还有巨大的差距，而且光刻机的研发不能实现跳跃，没有突破65nm之前，是无法研发24nm的。同时，ASML向我国晶圆厂出售高端光刻机时，有保留条款，禁止给国内自主的CPU代工，比如给龙芯、申威等，但不影响给ARM芯片代工，很大程度上影响了自主技术和我国半导体产业的发展。

上海微电子是国内唯一的高端光刻机整机厂商，目前量产的最先进光刻机只能支持90nm制程。

前几年宣传过要生产65nm光刻机，不过65nm与90nm都属于上一代技术了，已经落后，就算造出来，就技术或者市场来说意义都不大，比较鸡肋，后来就不提了，看来已经取消。

65nm是一个坎，90nm和65nm都属于深紫外（DUV）干式光刻机，优于65nm的就是深紫外浸没式光刻机，工件台浸泡在水里，技术革新幅度比较大。佳能和尼康就是因为开发这一代产品失败，止步于高端光刻机市场。

国产光刻机的下一个目标是28nm。能定下这个指标本身就很了不起， 荷兰阿斯麦的DUV光刻机单次曝光最高只能到38nm 。要实现28nm需要大量技术创新才行。

从全球来看，处于最低档的水平，离最强的ASML应该至少有10年以上的差距。

为何这么说，目前上海微电子光刻机还是处于量产90nm的阶段，目前还在研发65nm，而ASML目前最牛的光刻机可用于生产5nm的芯片，具体的各个级别的光刻机分类如下：

如上所示，如果分为四类，分别是超高端、高端、中端、低端的话，上海微电子处于最低端，而这个技术，ASML10年前就有了，所以说离ASML至少是10年的差距，这还要ASML停留在原地等才行。

那么从90nm到5nm，从当前的芯片主工艺来看，至少可以分为65nm、40nm、28nm、20nm、16/14nm、10nm、7nm、5nm等。

而这些节点技术，有好几个台阶要上，首先是45nm的台阶，再到22nm的台阶，再到10nm台阶，再到7nm的台阶，真的是一步一个坎，有些坎几年都未必能够更新出一代来。而这些节点，真的是一步一台阶，越到后面越难，所以这个差距真的是非常大的。

网上一直流传着一句话，ASML曾说就算他公开图纸，别人也生产不出和他一样的光刻机来，因为光刻机的技术，很多是经验积累，并且和芯片制造厂商的合作一起研发，并不是靠着元件就能够解决的，而国内芯片制造技术本来就落后，这样无法强强联手，很难追上ASML。

虽然说在光刻机领域中，上海微电子一直表现比较抢眼，但在市面上出售的光刻机，却着实有些令人感觉到差异，90nm的光刻机和荷兰ASML的7nm Euv的区别着实有点过大了。但是，这种“憋屈”，我们现在还得承受着，这是无奈之举。

我们得打破《瓦森纳协定》的束缚？

其实，我们知道，《瓦森纳协定》是成了禁锢我们发展的一大不可忽视的紧箍咒，不仅仅以美国为主的国家，极力的阻止我们在半导体领域的发展，还通过技术管制，让我们很难在技术中，得以进步。因为，最新的技术确实在美国等西方国家的技术钳制中！

因此，如果打破不了《瓦森纳协定》的束缚，我们在光刻机方面，还是会处于不小的压力，这才是我们必须要知道的。

光刻机，需要多种技术的集合

什么是光刻机？光刻机是我们在生产芯片中的重要部分，其实简单的解释是，将光罩上的设计好集成电路图形通过光线的曝光印到光感材料上。因此，镜头、分辨率、套刻精度都非常重要。

我们经常说的nm是什么意思呢？其实，就是光刻机在365纳米光源波长下（深紫外光），单次曝光最高线宽分辨力达到多少纳米。

我们知道，光刻机的曝光系统常见光源分为:紫外光（UV）、深紫外光（DUV）、极紫外光（EUV）等等，如今能够在EUV中有所作为的，可能只有ASML了。其实，ASML的成功是集众家之长，比如德国蔡司提供的镜头，美国公司供应的光源，也囊括了海力士、三星、英特尔等多家公司，因为它们是ASML的股东，这就是阿麦斯聪明之处，想优先获得我的光刻机，就得成为我的股东。

技术集合的困难，是我国光刻机发展的难点。其实，上海微电子的发展已经很不错了，我觉得我们可能需要的是，换一种思路，打破国际惯例的技术限制，这就比如武汉光电国家研究中心的甘宗松团队，成功研发利用二束激光，生产9nm工艺制程的光刻机一样，未来的限制只会被打破。

上海微电子在全球是“全球第四”的水平。

但事情就怕说“但”，一说这词，后面的话就没那么振奋人心了。

理由就是，如果把目光聚焦到技术含量最高，利润也是最高的高端光刻机市场，就会发现这个市场特别小，小到了四家生产商都太拥挤了。现在来看，实际上哪怕只有一家，也能够让这个高端光刻机市场正常运作下去。 而且这个市场，现在也确实是一家独大的形势，荷兰ASML一家独揽了高端光刻机市场的大头，老二和老三的佳能和尼康还能捡点汤汤水水混个水饱，至于上海微电子这个老四，就真的是只能面对锃光瓦亮的锅碗瓢盆了！

现在在攀登最高端光刻机的道路上，老二和老三的佳能、尼康也是力不从心了，相继都宣布了不会去开发EUV光刻机，干脆地躺倒认输了。这或许给了目前第四的上海微电子机会，加把劲说不定就能变成第二了。

但在这这已经渐渐明朗的“垄断”行业中，龙头通吃的荷兰ASML会给上海微电子，以及另外两个输家佳能和尼康，还能留下什么就真不好说了。

总之，光刻机的路上，老大荷兰ASML已经一骑绝尘，剩下三个难兄难弟能跑多快，能跑多远，都是只能挣亚军了，而且是没有奖金的亚军，因为在这个赛道上，只有冠军能拿到奖金。

首先说下世界上生产光刻机的几个品牌

ASML

尼康

佳能

欧泰克

上海微电子装备

SUSS

ABM, Inc

大家最熟悉的莫过于ASML了，经常有新闻报道这家人数不多的公司，每个高端光刻机的流向，都会引起人们瞩目，每一代高端cpu都离不开它的身影，而且有些型号还属于禁运品，可想而知它的重要性了。

下面我们说说国内的上海微电，由于各国对高端光刻机的控制，我国也于02年开始开发研制，主要提供90nm及以下的制造能力，还是面对低端市场，能很大解决国外垄断现象，提高我国芯片生产能力，主流的7nm生产工艺还主要在台积电，三星(只是使用方，没研发)手中，不过我们也是奋发图强，每年二三百台的出货量，大大提高我国芯片的竞争能力，如果分上中下三个等级的话，我感觉上海微电属于中等偏下水平，不过随着我们 科技 强国战略，这个等级还会随时变动，希望能造出超一流的设备，打造中国自己的高端芯片

据有关媒体报道位于上海的上海微电子装备有限公司将在今年内实现28纳米光刻机量产下线。 首先全球能做光刻机的也就只有荷兰的ASML、中国的上海微电子、日本的佳能和尼康，而且日本那两家早就江河日下。但是就算中国光刻机能排第2但是离第1的ASML还是差很多年。当然全球尖端技术并不是越多国家掌握越好。28纳米已经是比较先进的了，很多人认为半导体就只有晶体管尺寸和密度这一项，实际上半导体技术是棵参天大树里面包含了非常多的的子技术比如材料、汽车电子、封装等等，28纳米能做很多事，可以说除了顶级消费类电子产品基本都能用上了，就看半导体产业界怎么去用好。

其次上海微电子的供应链体系有多少是能确保完全自主的？ASML为什么被美国拿捏得死死的，就是关键零部件比如光源都是美国造的。如果上海微电子的供应链也是被卡脖子的，那这国产光刻机就打折扣了。

数据显示，全球芯片生产企业，多数都采用了ASML的光刻机，仅国内厂商，就购买超700台ASML的光刻机，而这些光刻机用于生产7nm以上制程的芯片。另外，ASML还推出了更先进的EUV光刻机，其可以生产7nm以下制程的芯片，也是全球目前唯一一款能够生产制造7nm以下制程芯片的光刻机。遗憾的是，EUV光刻机虽然先进，但产能不足，大量的EUV光刻机被台积电、三星买走，其他厂商要想购买、安装EUV光刻机，需要排队等待。另外，由于美国的缘故，ASML的EUV光刻机也不能自由出货，国内厂商订单了一台EUV光刻机，至今ASML都没有发货。

而国产的28纳米光刻机完全属于中国制造，不仅出货将不会受到限制，国内的所有厂商都能购买使用，而且光刻机是我们中国制造，使用时我们也会更放心。如今，即将下线的28纳米光刻机，以及已实现量产和领先的国产蚀刻机等设备，终于具备了组建纯国产芯片生产线的能力，同时也有可能量产出能够满足国内大部分厂商需求的芯片。

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