独立研发光刻机对中国意味着什么？

1. 独立研发光刻机对中国意味着什么？

独立研发光刻机对我国意味着科技上打破西方国家的垄断，改变中国高新技术被国外封锁的局面，同时可以推动国家自主芯片的研发进展。
目前世界上光刻机研发，由荷兰、美国、日本这三个国家掌握技术，根本不会对外开放也不会对外公布，导致中国一直在这方面有严重的制约。尤其是2020年全球疫情影响，每个国家都不同程度地出现芯片短缺的问题，尤其是中国对于芯片的需求量一直是居高不下，国外利用中国在技术上的短板，在中国市场上赚走了很多利润。


外国公司在技术垄断的同时还在打压中国高新技术公司的成长，导致很多公司由于没有核心技术濒临崩溃的边缘，因此国家为了改变技术上的格局，也是打破国外的技术封锁，因此才会启动独立研发光刻机项目。
根据专家推测，中国现在光刻机技术和世界顶级水平依然有20年的差距，可以说差距还是比较大的，但是国家已经启动相关的研究工作，相信在所有人的努力下，终有一天会打破技术封锁。
研发光刻机有哪几点难度？
第一：思想难度。
在中国有相当一部分人有这样的一种思维方式，自己研究不如花钱去买，如果买不来就花钱去租，能把成本降低到最低生产出来的产品才是最好的，虽然这种思想没有错误，但是利润已经被大大降低，而且很多时候自己没有控制权也没有决定权，因此研发光刻机不仅仅是技术上的问题，有时候也是人思想上的问题。

第二：技术难度。
光刻机技术一直是垄断行业，掌握在发达国家手中，中国想要研究光刻机，在没有任何资源的情况下只能凭借自己的能力去研究，但是技术上差距太多，肯定会有很多的难题，因此在研发过程中技术上的难题成为很多人解决的关键。

第三：环境难度。
没有一个国家能独立自主完成光刻机研发，每一个国家只是负责光刻机一部分的生产和研究工作，因此中国想要独立研发光刻机技术，不仅仅是技术上和思想上的难度，国际环境也是一个克服的难点，因为没有一个国家愿意提供帮助，也没有一个国家能够独立完成光刻机的研发到生产的过程，所以中国要面临的困难比其他国家要多得多。

光刻机技术一旦研发成功，不仅能够解决中国自主芯片的制造问题，更能把中国的高科技往前发展20年。无论是高端高分子材料还是高端化学，都可以有十足的进步，这也是国家为什么要花重金研发光刻机的原因了。

2. 现代的高端光刻机，哪些国家才能制造？

荷兰和日本。最大的光刻机制造商是荷兰ASML，这是一家总部设在荷兰埃因霍芬（Eindhoven）的全球最大的半导体设备制造商之一，向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。

产品服务
ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务，TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生产效率最高，应用最为广泛的高端光刻机型。目前全球绝大多数半导体生产厂商，都向ASML采购TWINSCAN机型，比如英特尔（Intel）、三星（Samsung）、海力士（Hynix）、台积电（TSMC）、中芯国际（SMIC）等。
ASML的产品线分为PAS系列、AT系列、XT系列和NXT系列，其中PAS系列现已停产；AT系列属于老型号，多数已经停产。市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列，为ArF和KrF激光光源，XT系列是成熟的机型，分为干式和沉浸式两种，而NXT系列则是现在主推的高端机型，全部为沉浸式。

3. 我们国家有大批科研人员，为什么不能制造出光刻机？

从20世纪60年代初开始，中国就有半导体公司发明了芯片蚀刻技术，拉开了光刻机发展的序幕。随后，经过37年的发展，荷兰的阿斯麦尔寻求建立自己的光刻机产业链，然后垄断了整个全球市场。在这个产业链中，91%的关键部件来自国外而不是荷兰，而荷兰的阿斯麦尔在这个产业链中扮演着重要的角色，负责光刻机模块的整合和开发。只有这样，荷兰的阿斯麦尔才能控制整个产业链。

当下，高端光刻机已被荷兰的阿斯麦尔垄断。荷兰的阿斯麦尔的存在对发展全球芯片非常重要。他们的光刻机是世界上最先进的，很难找到一个可以替代ASML的光刻机。因此，当国外芯片的市场价格总是很高的时候，就会出现一种情况，这主要是因为我们没有足够的高质量的光刻机愿意只从国外进口现代芯片。光刻机对精度有很高的要求，要达到这样的精度就必须犯错误。因此，国家的工业水平和科技实力必须达到最高水平。大量的科学家试图用正确的信息进行测试，即使测试条件到位，也找不到合适的突破点。
光刻机是高精尖设备，技术难度很大。一台光刻机重达近180吨，内部零件超过8万个。要制造这样一台机器，必须采用美国现有的光刻机设备、德国的机械技术、瑞典的轴承技术和日本的光学技术（如现代技术），这是不可想象的。除了现代技术的结合，光刻机零部件的生产也是一个严重的问题，因为它们不是阿斯麦独立生产的，而是从世界不同国家进口的。这就不难理解为什么阿斯麦敢于慷慨地说，即使就我们的图纸而言，中国也无法制造光刻机，因为仅凭我们自己是无法制造这么多相互关联的细节的。
光刻机中使用的这些材料和备件也很难找到。国家的工业资源再丰富，也不能靠自己，让所有的零配件只能来自国外。关键是你想买的话，别人未必会卖给你。

光刻机的研发是一个技术问题，高精度的光刻机难度非常大。由于市场的原因，光刻机寡头垄断了除第一种产品外的其他产品，其他产品不赚钱，这意味着第一种和第二种之间的差异将继续扩大，除了第一种产品外，其他差异可能长期存在。

4. 中国有大型国企研发制造光刻机吗？

终是打破了荷兰的垄断，中国有了自己的光刻机，前途无限！

5. 中国买不到的光刻机，自己能够研制吗？

中国目前研制不出来光刻机，因为技术条件的要求太高了，而且，核心技术还被西方国家垄断，想要购买必须经过美国的同意，你们觉得美国会同意吗？
01、光刻机制造技术复杂。光刻机的制造技术非常复杂，一个光刻机想要制造出来需要十几万个零部件，并且核心技术还是西方国家掌握，在没有相关技术的辅助下，想要制造出来光刻机真的是难上加难，我觉得光刻机是比原子弹更加难制作的，因为光刻机制作要求有更高的更精密的技术，更关键的是光刻机还是在不断的发展进步中的。

02、我们国家最好的光刻机可以制造14nm的芯片。我们国际目前能够制作出来最精细的芯片是14nm的，并且这还是借助了美国的相关技术，但是一些公司已经能够把芯片做到5nm了，差了整整9nm，非常大的一个差距了，而且想要弥补回来还需要至少20年的努力。

03、我们国家在顶尖技术上和发达国家还有很大的差距。从光刻机就能看出来，我们国家在一些技术上和西方国家还是有很大的差距的，而且这个差距是短时间内难以弥补的，在现在这个国际情况下，西方国家肯定是会藏好自己的技术，不会让我们那么轻易学走的，因为对他们来说，这是他们唯一领先我们的地方了，也是他们最后的一点骄傲，但是没关系，虽然我们国家光刻机发展时间短，制造很困难，但是我相信没有中国人过不去的坎，光刻机一定会被我们制造出来。

总结：虽然技术落后，但是20年以后，我们国家一定会有最先进的光刻机技术，西方国家虽然想要实现技术封锁，但是他们最后还是会失望的。

6. 中国光刻机明年可以达到世界较为先进的水平，开始迈入芯片强国吗？

很多人将关注的焦点放在了手机和PC的芯片，忽略了大多数的芯片其实不需要很先进的制程，不是制程先进不好而是成本更加的重要，比如很多IoT芯片，14nm对于多数行业已经够了。高端光刻机所实现更小nm级别的制程，主要应用在对续航和芯片体积有要求的终端上，如手机和平板电脑。芯片的本质芯片的本质就是将大规模的集成电路小型化，并且封装在方寸之间的空间内。英特尔10nm一个单位占面积54*44nm，每平方毫米1.008亿个晶体管。（1nm是一根头发丝直径的10万分之一）



芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先由晶圆作为地基，再层层往上堆叠电路和晶体管，达成所期望的造型（也就是各式各样的芯片）。造一个房子如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。对芯片制造来说，这个基板就是晶圆。



芯片制造的难点要在方寸之间建造一座城市，这绝对会比米上刻字要难上无数倍，简单的用手操作是完不成这件事的。01晶体管的“栅极”越窄，芯片功耗越低，同时尺寸也就越小，所以芯片界是以栅极的宽带命名芯片的制程。



在电子显微镜下，观察、对比32nm和22nm晶体管



但栅极宽度并不代表一切，栅极之间的距离和内连接间距也是决定性能的关键要素，这两个距离决定了单位面积内晶体管的数量。比如台积电的7nm和英特尔的10nm名义上差一代，实际上半斤八两。英特尔10nm一个单位占面积54*44nm，每平方毫米1.008亿个晶体管；而台积电7nm一个单位占面积57*40nm，每平方毫米1.0123亿个晶体管。两者并没有代差。



挑战nm级别的物理极限，就需要使用光做刻刀的专用工具“光刻机”。光刻机的原理非常简单，它就是一台大型照相机，紫外光把要雕刻的电路板通过凸透镜打在涂抹了光刻胶的硅晶圆上，将电路印在上面。



难度在于光刻机必须要把工程师绘制的电路板精确无误的投到晶圆上，不允许有丝毫误差。一个硅原子的晶胞长度是0.565纳米，7纳米那才几个晶胞那么宽。光刻机的核心部件反射镜，工艺条件极其苛刻，瑕疵竟然是以皮米计算的。光刻机也必须在真空环境中工作，因为即便空气中没有任何灰尘，气体分子本身也会影响紫外光成像。



制作nm级别芯片的光刻机注定是特别复杂和精密的，一台光刻机的配件超越五万的零件，90%的配件来自全世界，美国的光栅，德国的镜头，瑞典的轴承，法国的阀件等等。可以说光刻机是集人类智慧的结晶。02制造芯片，没有设计图，拥有再强的制造能力都没有用。设计工程师的角色是特别重要的，比如：有的人建造的房子外型别扭、采光差、通道不合理，有的人建造的房子外形美光、采光好、通道合理。芯片多由专业芯片设计公司进行规划、设计，像高通、Intel、AMD等公司，都是自己设计芯片。所以芯片设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一个企业的价值。



有了完整规划后，接下来便是画出设计图。有蓝、红、绿、黄等不同颜色，每一种颜色代表着一张光罩，如下图。芯片设计图的复杂程度可想而知。



芯片并不是做小了才能完成电路实现的功能，芯片只是一个小的载体，通过这个载体能够实现更低的功耗、更高的执行效率。可以预见的是，以现有的技术不可能将芯片的制程无限度的缩小，未来一定会有更加先进的芯片制造工艺出现。贸易全球化是经济发展的必然趋势一个人不可能做到无所不知，无所不能，同样一个国家也不可能建设全能的产业链条。比如，中东的石油、俄罗斯的小麦、泰国的香米、美国的农业等。经济的本质是货物的交换和流通，未来社会的发展必然是贸易的全球化，通过整合全人类的智慧和科技产物来促进人类社会的发展。



这就很好解释，为什么我们需要从其他国家去购买光刻机和芯片。因为目前国内的资源和产业结构不足以形成芯片行业的优势，通过进口来解决目前国内的需求是最优选择。这就好比，我们自己也有石油，但是每年还是会从其他国家进口大量的原油的道理是一样的。光刻机和芯片撇开国家层面，仅仅只是从企业的层面或个人的层面来讲。如果光刻机和芯片是你的，你可能会教我怎么造芯片和光刻机吗？这就是典型的教会了徒弟饿死师傅。不会，你只可能将成品买给我。既然光刻机和芯片可以进口，为什么中国还要有plan B（B计划）？中国是一个物产丰富、产业结构特别完善的国家，并不是没有能力制造供我们自己使用的芯片，实际上在军事、航空、交通、通信等很多领域都使用了我们自己的芯片。既然别人有更好的东西，为什么我们不直接拿来用，拿来学习？



但一味的依赖通过进口的光刻机和芯片，就会造成国内相关行业的退化，同时会造成人才和技术的断层。未来，科学技术将取代人力成为主要的生产力，这是任何一个人都知道的。所以我们要逐渐的形成产、学、研一体化的产业结构，产生自主的核心竞争力，才有可能在未来将要变革的时候，实现弯道超车。



另外，通常我们制定plan B的时候，是考虑到了plan A的潜在的风险性。同样的，如果其他国家不出口光刻机和芯片给我们了，我们至少还有plan B。只有这样一个国家的根基才不会动摇。科学技术的发展始终离不开人2011年，当时在任的美国总统奥巴马曾问苹果的乔布斯，怎么才能将苹果的生产线迁回美国，给美国带来更多的就业。乔布斯回答说：“这些工作是不会回来的。我们在中国雇佣了70万工人，背后需要3万名工程师的支持，如果你能教育出这么多工程师，我们就能把工厂迁回美国。”现在，苹果依然把中国作为最重要的生产基地。



综上所述，未来的竞争说到底还是人才的竞争，是数学、物理、化学等基础科学的竞争。显而易见，中国光刻机明年不可能达到世界先进的水平，但谁能说得清楚下一个5年、10年就发生了呢？以上个人浅见，欢迎批评指正。喜欢的可以关注我，谢谢！认同我的看法的请点个赞再走，再次感谢！

7. 为什么我国造不出光刻机

我国造不出光刻机，有以下三个原因：1.因为我们的技术有限。为了阻止我们的技术发展，西方国家阻碍了一些技术进入中国。因此，这一限制将影响中国在光刻机的发展。2.事实上，我们的许多组件的使用取决于国际市场，在这种情况下，我们很难获得国际市场的支持。3.ASML的成功是因为其技术的局限性，更重要的是，它把一些企业当成了自己的股东，比如三星、台积电，英特尔等等。所以在这种情况下，会发现光刻机在中国的发展并不是特别突出。正是因为光刻机的限制，中国在芯片领域的代工确实受到了很大的影响，华为不得不受到限制。因此，只有不断自主研究和开发属于我国的光刻机，才能打破这种束缚。

8. 中国的光刻机达到了世界先进水平，但为何生产高端芯片依然困难重重？

 018年12月，中微半导体设备（上海）有限公司自主研制的5纳米等离子体刻蚀机经台积电验证，性能优良，将用于全球首条5纳米制程生产线。5纳米，相当于头发丝直径（约为0.1毫米）的二万分之一，将成为集成电路芯片上的最小线宽。台积电计划2019年进行5纳米制程试产，预计2020年量产。
▲半导体器件工艺制程从14纳米微缩到5纳，等离子蚀刻步骤会增加三倍
刻蚀机是芯片制造的关键设备之一，曾一度是发达国家的出口管制产品。中微半导体联合创始人倪图强表示，中微与科林研发(Lam Research)、应用材料(Applied Materials)、东京威力科创(Tokyo Electron Limited）、日立全球先端科技 (Hitachi High-Technologies) 4家美日企业，组成了国际第一梯队，为7纳米芯片生产线供应刻蚀机。中微半导体如今通过台积电验证的5纳米刻蚀机，预计能获得比7纳米更大的市场份额。
中科院SP超分辨光刻机
提问者所说的中国光刻机达到世界先进水平，应该是指2018年11月29日通过验收的，由中国科学院光电技术研究所主导、经过近七年艰苦攻关研制的“超分辨光刻装备”项目。
该项目下研制的这台光刻机是“世界上首台分辨力最高的紫外(即22纳米@365纳米)超分辨光刻装备”。这是一种表面等离子体（surfaceplasma，SP）超分辨光刻装备。

▲中科院研制成功并通过验收的SP光刻机
该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片。

▲中科院研发的光刻机镜头
目前这个装备已制备出一系列纳米功能器件，包括大口径薄膜镜、超导纳米线单光子探测器、切伦科夫辐射器件、生化传感芯片、超表面成像器件等，也就是说，目前主要是一些光学等领域的器件。验证了该装备纳米功能器件加工能力，已达到实用化水平。

▲中科院SP光刻机加工的样品
然而，此次验收合格的中科院光电技术研究所的这台表面等离子超衍射光刻机（SP光刻机）的加工精度与ASML的光刻机没法比。没法用于刻几十纳米级的芯片，至少以现在的技术不能。
据光电所专家称，该所研制成功的这种SP光刻机用于芯片制造上还需要攻克一系列的技术难题，目前距离还很遥远。也就是说中科院研制的这种光刻机不能（像一些网媒说的）用来光刻CPU。它的意义是用便宜光源实现较高的分辨率，用于一些特殊制造场景，很经济。
总之，中科院的22纳米分辨率光刻机跟ASML垄断的光刻机不是一回事，说前者弯道超车，就好像说中国出了个竞走名将要超越博尔特。
显然，中科院研制成功的这台“超分辨光刻装备”并不能说明我国在市场主流的的光刻机研制方面已经达到了世界先进水平，那么现阶段我国的光刻机的真实水平又是怎样的呢？且看以下对比。