按照我们目前国家的技术，造一台全球先进的光刻机需要多少年？

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　　如果说芯片是工业制造领域的一顶皇冠，那么光刻机就是皇冠上的明珠，而最先进的光刻机就是最亮最大的那一颗。

　　光刻机又名曝光机，是生产大规模集成电路的关键设备，将电路结构临时"复制"到涂有光刻胶硅片上的过程，制造和维护需要高度的光学和精密制造技术。高端光刻机被称为“现代光学工业之花”，制造难度很大，全世界只有少数几家公司能制造。

　　目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML生产的EUV光刻机，这台光刻机可以生产出最先进的5nm制程芯片。

　　这台光刻机仅零部件就超过了十万个，螺栓数量超过4万个，3000多条线路，内部软管加起来，就有两公里长，设备重量达到了180吨，如此庞大精密的设备安装调试就需要几个月。

　　设备最精密的部件就是：光源和镜头

　　光源采用了极紫外光

　　极紫外光系统来自于美国公司Cymer，一种波长极短的极紫外光，该技术是使用激光产生等离子源产生13nm的紫外波长。这种光源工作在真空环境下，产生紫外波长，然后由光学聚焦形成光束，光束经由用于扫描图形的反射掩膜版反射，由于极紫外光的固有特性，产生极紫外光的方式十分低效，能源转换效率只有 0.02% 左右。

　　镜头采用了德国蔡司镜头

　　高精度镜头采用蔡司技术，蔡司是德国历史悠久的光学仪器厂商，其产品向来是“高贵”的代名词。同样的一个镜片，不同工人打磨，光洁度相差十倍。镜片材质均匀，更需要几十年甚至上百年的技术沉淀，EUV光刻机采用的镜头要求：制作一个地球面积大小的镜头，误差在一根头发大小。

　　除了光源和镜头外，工作环境也很重要

　　精密工作台，工作台要求：绝对稳定的工作环境，芯片的曝光必须在真空中，并且采取恒温技术，工作室的空气要比外界干净1万倍，工作台高速运动期间，系统不能振动。而光刻机要多的事情，就好比在真空、恒温、无尘、高速运动的环境中，在一粒米上雕刻清明上河图，机械动作误差为皮秒（百万分之一秒），这些基本都是挑战人类极限的工作。

　　这就是世界上最先进的光刻机，价格约为1.6亿欧元每台，折合人民币约12.5亿元，关键是有钱还不一定能够买到。

　　目前最高端的国产光刻机是上海微电子公司制造的，工艺制程为90nm，在国内市场份额超过80%，并且也销往国外。

　　上海微电子装备有限公司坐落于张江高科技园区内，邻近国家集成电路产业基地、国家半导体照明产业基地和国家863信息安全成果产业化（东部）基地等多个国家级基地。公司成立于2002年，主要致力于大规模工业生产的投影光刻机研发、生产、销售与服务，公司产品可广泛应用于IC制造与先进封装、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等制造领域。

　　海微电子的主要产品包括：

　　600扫描光刻机系列—前道IC制造、500步进光刻机系列—后道IC、MEMS制造、200光刻机系列—AM-OLED显示屏制造、硅片边缘曝光机系列——芯片级封装工艺应用、精密温控系列—光刻机、刻蚀机应用、精密温度控制解决方案。

　　上海微电子制造的光刻机和荷兰ASML的EUV光刻机相比，却处于低端序列，根本无法制造手机芯片，这也是华为麒麟芯片被“卡脖子”的一大原因。

　　目前光刻机可以分为三个档次：

　　目前我国的光刻机水平处于市场最底端，和日本都有差距，和荷兰ASML差距则更大。

　　最先进的EUV光刻机，在台积电的生产技术下，已经成功量产5nm芯片，苹果A14、麒麟9000已然应用于手机上，3nm工艺制程也在试验阶段，上海微电子的90nm工艺与ASML的5nm工艺相差5代。

　　表面上看，90nm跟28nm或者是7nm从数字上来看差距不是很大，但实际上这里面是千差万别的，光刻机每上一个台阶技术难度就会大大增加，可能从90nm升级到65nm并不难，但是从65nm升级到45nm，就是一个技术节点了，45nm的光刻机技术明显要比90nm和65nm难很多，至于28nm、14n、7nm、5nm，甚至未来有可能出现的3nm，那难度就更大了，也正因为如此，我国的光刻机的研发进度一直都比较缓慢。

　　EUV光刻机研发时间超过了20年，几十个国家，上百所研究单位在无数个日日夜夜，无数次失败之后才成功研发出5nm工艺的EUV光刻机。其中美国投入了50多个高校和科技企业进入到这个领域，欧洲共35个国家，110多个高校和科技企业加入到研究中。

　　在极紫外光源上，贡献最大的就是美国，美国不仅掌握了核心技术也拥有了核心专利，就是在整个EUV光刻机专利中，美国也是拥有了相当一部分，因此美国完全有能力阻止中国购买EUV光刻机。

　　在国内，光源顶级科研机构就是中科院光电所，但其技术还处于365nm的水平，也就是i-line阶段，实验室能够做出的芯片最高水平也只是在22nm，后面仍有很长的路要走。

　　在镜头市场上，德国蔡司处于第一梯队，其次就是日本的尼康和佳能，而我们在高端镜头市场上几乎为零，如果要追赶上德国蔡司的技术，没有几十年的努力是根本不可能的。当然介于目前我们和德国的关系，还是有机会买到高端镜头的。

　　ASML高管就曾经说过：“即使他们公开EUV光刻机的图纸，现在也没有哪家公司能够山寨”，因为EUV的技术研发的难度实在是太大了。

　　再来看一看不同工艺制程的芯片差距，以华为的麒麟芯片为例：

　　可以看出，随着工艺制程不断的升级，芯片的晶体管数量也在快速地增加，性能也不断的变强。

　　16nm工艺制程的芯片晶体管数量仅为5nm工艺的1/5，那么90nm与5nm的差距只会更大。

　　按照国外的经验来推算，我国制造出EUV光刻机至少需要20至30年的时间，加上美国对技术和零部件的封锁，我们要花费的时间会更长。

　　时代在变化，科技在发展，我们也要用变化的眼光去看待这件事，更何况这件事交给中国人去做。

　　1964年10月16日，中国第一颗在罗布泊爆炸成功。自1955年以来，中国咬紧牙关，不惜国力秘密研究原子武器。按陈毅元帅的话说：“中国人就是没有裤子穿，也要造出”。而当时的苏联领导人赫鲁晓夫就大言不惭地说中国离开苏联不可能研制成功，结果被打脸。

　　1967年6月17日上午8时中国第一颗氢弹空爆试验成功，从第一颗到第一颗氢弹，白手起家的中国人只用了两年零八个月的时间，堪称军事科学历史上的奇迹，而我们制造氢弹的目的是希望世界和平安宁，让核武器永无用武之地。

　　1970年4月24日21时中国第一颗人造卫星"东方红一号"发射成功，由此开创了中国航天史的新纪元，使中国成为继苏、美、法、日之后世界上第五个独立研制并发射人造地球卫星的国家。中国再一次创造了世界奇迹。

　　这就是著名的“两弹一星”，凭借着“两弹一星”精神，我们定能够攻破高端光刻机，而事实上，在该领域我们也在不断的突破：

　　2022年8月份，清华大学的研究团队研发出了双工作台光刻机，这使得我国成为全球第二个具备开发双工作台光刻机的国家。

　　2022年11月，由中国科学院光电技术研究所所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收，该装备采用365nm波长的紫外光单次成像，实现了22纳米的分辨率，结合双重曝光技术后，未来还有可能用于制造10nm级别的芯片。

　　2022年4月，武汉光电国家技术研究中心甘棕松团队采用二束激光在自主研发的光刻胶上突破了光束衍射极限，采用远场光学的办法，成功刻出9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新，这个技术突破让我国打破了三维纳米制造的国外技术垄断。

　　在一系列的创新下，在不断地努力，攻坚克难后，我国攻克高端光刻机的时间，绝对不需要20年，也许10年，甚至更短的时间就可以实现。

　　在光刻机制造领域，虽然我国跟ASML等顶尖企业还有很大的差距，但是我们也看到目前我国的光刻机研发进步是非常明显的，未来我国光刻机跟国际的差距会逐渐缩小，甚至会很快会达到世界先进水平。

　　在“两弹一星”精神的引领下，集中中华民族的伟大智慧，不断的攻坚克难，不断的吸收完善技术。

　　在光源系统领域打破美国的垄断，在高端镜头领域与德国蔡司合作，中科院、清华、北大、华为、上海微电子、中芯国际等高校、科研机构、科技企业的通力合作和大力支持下，我国的光刻机水平定能快速的突围。

　　10年，也许更短的时间就可以攻破高端光刻机。

　　我是科技铭程，以上是我的回答，希望可以帮到您，如有不妥之处，敬请批评指正！

　　我国目前的光刻机水平如何

　　我国目前光刻机的最高水平是上海微电子生产制造的的90nm光刻机，而世界顶尖的光刻机是ASML生产的7nm甚至是5nm EUV光刻机。相对来说，我国在光刻机制造领域与国际先进水平还有很大差距，高端光刻机几乎全部依赖进口。据国内媒体报道的消息，上海微电子预计将在2021年交付首台28nm的光刻机，差距正在逐渐缩小，上海微电子也正在全力追赶，这种顶尖光刻机的研发需要长期的技术积累，才能实现突破，绝不是一蹴而就。

　　顶级光刻机

　　世界上最先进的光刻机是EUV光刻机，只有荷兰的ASML能够生产，光刻机的技术门槛极高，可以说是人类智慧集大成的产物。

　　荷兰AMSL拥有6000多名科技人员，90%的关键设备均自外来，德国的光学设备和超精密仪器，以及其它核心配件，还有美国的计量设备和光源设备，而ASML要做好的就是精确控制。将误差分担到光刻机的13个分系统，3万多个分件，换句话说，如果德国的蔡司镜头做的不准，美国的Cymer光源不精确，ASML瞬间失去了精神，ASML要做的就是，用好这些家伙，使其更加精确。

　　荷兰ASML也不差钱，台积电、三星、intel、海力士等这些赫赫有名的半导体巨头，都是荷兰ASML的股东。荷兰ASML有一个不成文的规定“只有合作伙伴才能获得优先供货权”，因此，荷兰ASML每年只能上产十几台EUV光刻机，这些光刻机大部分被“合作伙伴”抢走了。

　　光刻机究竟有多难

　　国内目前做光刻机比较好的就是上海微电子设备装备有限公司，它目前水平在90nm，而今年预计会能够突破到28nm水平。再来看光刻机巨头荷兰ASML，早几年它做的EUV光刻机就可以生产7nm工艺芯片，现在台积电用它的机器都能生产5nm工艺芯片。

　　ASML自己能够做出顶尖光刻机？其实并不是它自己努力，一个顶尖光刻机需要数十万个顶尖部件，需要来自全球几千个供应商提供各种相应的技术支持。而ASML在这些顶尖技术和部件之上进行相应的整合，才有了现在顶尖的EUV光刻机。

　　就以这个镜头为例来说，德国蔡司公司是荷兰ASML的大股东之一，它给ASML公司提供顶尖镜头用于光刻机的生产。蔡司的技术得到了几十年甚至可以说百年的沉淀，才有如此顶尖的镜头水平，当然这是对我们不出售的。

　　光刻机最为人类智慧集大成的产业，究竟难在哪里

　　作为人类工业以及制造业上面的一颗明珠，光刻机可以说是人类智慧的集大成的产业，还有的人说光刻机是外星科技的产物，其实这个就有点过度了，光刻机依旧是人类长期的积累而出来的。

　　曾经有国内的科研团队去荷兰ASML公司考察，当时的负责人说，我们即便是将图纸给你们拿出来，你们也不一定能够做出来的，虽然说这句话，说的有一些不切实际，但是制造光刻机的事情，从来都不是简单的事情。

　　有很多人好奇说光刻机的售价是多少，其实目前一台先进的光刻机售价最低也在7000万美金之间，而且能够生产的数量是非常至少的，可能全球也仅仅只有个别的企业能够进行生产的，荷兰ASML公司所生产的光刻机，能够达到7nm支持的工艺制程，而中国的上海微电子能够生产的芯片，目前还都是90nm支持的芯片，这其中的差距，保守估计也有将近15年的差距。

　　来自各个不同国家的先进技术，大家不要以为所光刻机只是荷兰ASML公司能够生产出来的芯片，这里面最重要的就是来自美国的光源，德国的蔡司镜头，瑞士的轴承等，可以说荷兰ASML公司将这些更加精密的仪器完美的组合在一起。

　　【有全球高端配件组装的话光刻机设计工艺相差10年，被封锁状态下自主研发配件的或达50年】

　　很多网友觉得我们光刻机的生产技术和国内只是相差10年，但这只是相对在整体的设计上面，想要制作出全球先进的光刻机，就必须要拥全球先进的配件。光荷兰ASML的7nm高端光刻机官方爆出就需要10万个零部件，并且90%都是进口来自世界60多个多家的尖端科技，是集成了全球人民的智慧才生产出来的。

　　一个完整的光刻机是需要测量台、曝光台：承载硅片的工作台，也就是本次所说的双工作台如下配件组成的：

　　我国最先进的光刻机在什么水平

　　目前我国量产的光刻机是90nm工艺由上海微电子生产的，和ASML的5nm光刻机距离相差很大，虽然14nm的光刻机已经在中芯国际使用，但是成品率较低。会导致成本价格升高，毕竟一片晶圆可是将近要8000美元呢。

　　总计一下

　　做光刻机的生产和研发上，如果光是一个国家的努力，可能会比较艰难，花费的人力和财力也是巨大的，只有世界各个国家的配合，才能生产出顶尖的光刻机，而想要买到这些配件，就必须要突破美国的封锁，和美国干一仗。

　　根据最新消息，28纳米光刻机关键系统已经攻破，整机今年就能出，量产要到明后年。光源已经解决，光路系统已经过关，双工台已经完成，就等整机。28纳米光刻机就能生产7纳米以上的芯片。

　　90纳米光刻机可以生产65纳米到90纳米级别芯片。65纳米光刻机可以生产28纳米到65纳米级别芯片。28纳米光刻机可以生产7纳米到28纳米级别芯片。极紫外光刻机可以生产7纳米以下芯片。

　　28纳米光刻机整机量产后，我们跟最先进的极紫外光刻机差距在五年左右。极紫外光源正在公关，原型已出，能量不如ASML（极紫外光源是美国和日本的，ASML负责调教）。其他系统都有相应团队在努力。28纳米顺利量产后，我们压力会小很多，世界上能够量产28纳米光刻机整机的现在就两个国家，荷兰和日本，我们成功后，能够排到第二梯队，已经能够满足大部分应用场景。

　　我们光刻机关键部件的研发进度都有公开资料，有兴趣的可以自行查证。

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　　一台EUV光刻机1个多亿，ASML一个季度能卖60多台，利润在107%，可是ASML依然不赚钱。这东西有钱都解决不了，难度不亚于“两弹一星”，是全世界顶尖技术的结晶。

　　荷兰ASML首席技术官曾经来到上海对中芯国际联席CEO赵海军说过这么一句话：“差距大概是20年”，而赵总也反思道：ASML有多牛都知道，关键是别人已经不做这个领域，但依然在坚持做下去。

　　阿斯麦EUV光刻机

　　一辆汽车大概是5000个零件，世界上最先进的光刻机上有10w个零件，就安装都要花上好几个月。

　　有人这样形容光刻机：这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。

　　光刻机上辅助核心部件：

　　测量台、曝光台、光束矫正器、光束形状设置器、遮光器、内部封闭框架、减振器。

　　其它的不知道，也并非行业从业人员，据说光刻机上的工作台上的某个托盘上的弹簧，只能一个人一次性不停地去操作安装，装一个要18个小时，休息3天，而这个工作岗位的年薪差不多100万。

　　光刻机最主要的核心部件有：

　　能量控制器、能量探测器、掩模板、掩膜台、 物镜。

　　就一块掩模板，其内部是刻有线路设计图的玻璃板，贵的要数十万美元。而普通光刻机的物镜是透镜，高端光刻机的物镜是反射镜，目前荷兰ASML的镜头都是采用了德国蔡司镜头。

　　光刻机镜头

　　ASML整整做了10年之后，才开始从EUV光刻机上开始赚钱

　　EUV光源，并不是ASML自己做出来的，而是来自美国公司Cymer。

　　光刻机的“激光光源”不是光刻用光，而是由准分子激光激发的锡或氙等离子体发射，使其释放出13.5nm的辐射的极紫外光系统，这个过程每秒发生5万次，实现尺寸低于 10 纳米的结构制造。目前Cymer也被ASML收购，相互成全。

　　就这么个东西，当年，ASML在研制EUV光刻机时，因为光刻机烧钱就像烧钱，几次做不下去了想放弃，如果不是三星，英特尔、台积电纷纷拿几十亿美元出来支援，这才有了现在 7nm 的光刻机。

　　就拿工资来说，ASML公司有16000多名员工，这里面有6000多人是研发人员，从我国的北京大学官网发布的校园招聘信息可以知道，一名博士年薪：28-35万一年，硕士：20-25万/年。荷兰人的人均工资是2万元，中国的人均工资在4000元，换算过来，发工资都得90亿。

　　可以看得出来，ASML能制造一台EUV光刻机，背后是整个西方国家的支援，无论是技术还是钱。从另一方面说，光刻机也是人类技术皇冠上的明珠，

　　但是，一台EUV光刻机售价高达 1.6亿美元，一年也只能生产几百台，占世界80%的全球市场份额，人家依然还在喊不赚钱。而且，光刻机并不是做出来就可以投入生产赚钱的。

　　可想而知，光刻机关键是能不能亏得起。

　　我们知道，根据著名的“摩尔定律”：集成电路的晶体管数量每隔 18 个月左右增加一倍。导致半导体结构的尺寸越来越接近原子级，这才有了光刻机的出现，目的是为了实现 1 平方毫米装下 1 亿晶体管的集成密度。

　　光刻机的工作原理就是把“紫外线”当刻刀，在晶圆表面进行雕刻，最先进的 EUV 光刻机可以做到的“雕刻精度”是7nm，这相当于一根头发的万分之一。

　　但是，我们国家对于先进的光刻机，其实一直是持续坚持。原因有二个方面：

　　一、先进光刻机的赚钱能力并不是特别突出。

　　中芯国际买了一台EUV，目前也只是用作科研，每年要撒大把的钱下去维护保养，并没有用来生产高精尖的芯片。

　　因为，军事芯片很少用最先进的逻辑芯片，航天航空、国家安全等，也不需要太高的纳米制程工艺，所以这东西有军备竞赛关系不大。

　　至于面向消费的电子产品行业，目前主要用的都是28nm以下的芯片制程，在网上卢克文说，也就是今年或者明年，国内28nm的光刻机将会面世，不知消息是否可靠，我们拭目以待。

　　也就是说，用于主流市场的光刻机，中国有28nm就够用了，至于7nm，5nm，3nm，国家对于顶尖光刻机的研发制造并没有那么像“两弹一星”那样火烧眉毛、迫在眉睫。只需持续投入，依靠国内市场经济，和目前国内的人才实力，以20年为周期，还是能够慢慢实现顶尖光刻机的制造。

　　二、产业链连带能力不足

　　光刻机技术是难题，但是产业链的连带能力不足也是国内目前要攻克的难关，因为我们的工业基础太薄弱。无论是工艺、装备、材料、设计我国涉及到整个行业的提升，毕竟我国是一个团结的内需国家。

　　例如在检测设备领域，国内产业在该领域的发展几乎空白；在半导体材料方面，我国光刻胶、掩膜版、大硅片产品几乎都要依赖进口；在装备领域，世界舞台上几乎看不到中国装备的身影。

　　也就是说，就算我们有先进光刻机的设计图纸，给我们工具人，我们一样造不出来。这就和我们做菜一样，给你一盘样菜，食材都准备好，你也炒不出一个味。

　　而且就算你造一个一模一样的出来了，很可能还会面临着专利侵权。这个东西不是手机，不是战斗机，更不是航母，仿造一个别人告不了你，光刻机用的一个原理，光是赔专利费都可以赔到倾家荡产，加上现在美霸权的技术封锁。

　　所以，我们只能是技术革新，好在，中国想到了法子。

　　清华大学的科研团队发现了一种新光源，明显优于现有EUV光刻机所用的光源，同时，中国科研团队传来喜讯，新型光量子芯片问世。

　　中国科研人员在《科学进展》发文称：集国防科技大学、军事科学院、中山大学、北京量子信息科学研究院等中国科研机构的研究人员与多国科研人员合作，采用硅基集成光学技术，设计并研发出这款新型可编程光量子计算芯片，能够实现多粒子量子漫步的完全可编程动态模拟。

　　新型光量子芯片技术采用微纳加工工艺，在单个芯片上集成大量光量子器件，用以实现光量子计算机大规模应用的有效途径。和光刻机一样，都是一种应用于未来的芯片科技技术。

　　这种芯片一旦进入商用，7nm，5nm等工艺的研究将失去意义，高端EUV光刻机也将掉下神话，我们也会告别卡脖子的境况。那花大量的人力，物力，财力还去研发高端EUV光刻机有什么意义了。

　　自力、更生、奋发、图强，这八个字对中国人来说，是深深地刻印在血液里。中国从来不把外国当做对手，对手从来都是自己，证明自己有实力开发出高端EUV光刻机，证明中国人站起来了。这才是意义。

　　对于中国要多少年造一台高端EUV光刻机在我看来，就是一个伪命题。

　　因为，荷兰人也是人，这东西都是人做出来的，而中国人是全世界最聪明的人。物理定律在荷兰和中国也是一样的，荷兰固然牛，但他们靠的是背后的力量，而我们从来都是靠自己站起来的。

　　我不是口嗨，有新型光量子芯片技术，高端EUV光刻机只是一个非必要的时间问题。

　　原因如下：

　　一、中国比荷兰富裕得多。

　　中国经济是荷兰的17倍，韩国的9倍。

　　二、中国的芯片制造够用。

　　上海微电子装备公司（SMEE），做到了90nm，这90nm的制程经足够驱动基础工业和商用。就算美霸权要求全世界所有光刻机对我们停机，中国仍然有芯片可用。更何况我们有一台28nm的光刻机将投入商业。

　　三、中国是科技强国。

　　中国专利申请量相当于美国、日本和欧盟前五大国家专利申请量的总和，也是研究成果最多的国家，同时，中国在科技投入上也是世界第二。

　　四、中国是创新强国

　　中国有11所大学进入百强，拥有超过1000家人工智能公司，仅次于美国，位居世界第二。北京有大约400个这样的公司，是世界上人工智能公司最密集的城市。中国有149家独角兽企业，在全球估值最高的100家独角兽企业中，有31家来自中国。占全球总数的40%。

　　综合以上因素，中国想要研发一台全球先进的光刻机，也许是10年，也许是5年，也许更短。

　　研制出一台高端的光刻机，并不是一蹴而就的，需要的是不断探索的技术，需要下决心做好亏钱的准备，需要各行各业的人才能够团结一心，更需要我们普通人能够不要光喊爱国的空话，而是从基础做起，做好自己的事，拉小和他国的差距，实现科技强国的梦。

　　引用求伯君做出国人引以为傲的WPS时说的一句话：“中国人不能没有自己的衣服，也不能没有自己的软件。”

　　要知道，创新比追赶容易得多，也更能赢得尊重。