深度解析，影響中國晶片發展的不是設計能力而是製造能力之光刻機

深度解析，影響中國晶片高速發展的不是設計能力而是製造能力之光刻機

晶片製造的步驟是這樣子的：薄膜→光阻→顯影→蝕刻→光阻去除，然後不斷的循環數十次。

我們來看一下示意圖

顯影：

用強光透過「光罩」後照在晶圓上。

這樣的話，除了「電路」該出現的部分，其餘光阻的部分是不會照到光了，這種設備就是光刻機，高端光刻機號稱世界上最精密的儀器，堪稱現代光學工業之花，其製造難度之大，全世界只有少數幾家公司能夠製造。

1.ASML--荷蘭

得益於近乎完美的德國機械工藝以及世界頂級光學廠商德國蔡司鏡頭，再加上美國提供的光源，ASML迅速發展，到如今占到了全球光刻機總銷售收入的80%；而隨著ASML的壯大，高端光刻機市場基本被壟斷，2018年表示，目前EUV設備採用無缺陷EUV光罩保護薄膜、已實現了2納米EUV-to-DUV套刻精度匹配，能夠符合5納米邏輯節點的要求，目前技術最高

2.尼康--日本

許多人只知道尼康的相機做的好，卻不知道尼康光刻機同樣享譽全球。

尼康的G-line、I-line步進式光刻機（stepper）、投影式光刻機在全球晶圓廠大量使用。

Intel最終決定12nm光刻工藝設備的供應商，最終入圍的是荷蘭ASML Holding NV和日本尼康兩家。

其實在更早的45nm世代，ASML和尼康也曾雙雙成為Intel的光刻設備供應商，但在32nm節點上Intel首次應用了沉浸式光刻技術，只有尼康一家提供相關設備。

目前尼康的光刻機12nm

3.SMEE--中國

國內光刻機廠商是上海微電子，處於國內技術領先的已量產的光刻機中，性能最好的是能用來加工90nm晶片的光刻機，在2018年9月19日—23日，第20屆中國國際工業博覽會在國家會展中心（上海）舉辦，展出了應用於IC前道製造的600系列光刻機以及應用於AM-OLED和LCD顯示屏TFT電路製造的200系列光刻機。

其中，600系列IC前道投影光刻機榮獲本屆工博會銀獎。

目前，光刻機領域的龍頭老大是荷蘭ASML，並已經占據了高達80%的市場份額，壟斷了高端光刻機市場--最先進的EUV光刻機售價曾高達1億美元一台，且全球僅僅ASML能夠生產。

作為集成電路製造過程中最核心的設備，光刻機至關重要，晶片廠商想要提升工藝製程，沒有它萬萬不行，中國半導體工藝為啥提升不上去，光刻機被禁售是一個主要因素。

這麼昂貴的設備，為什麼不賣給中國呢？這就要提到《瓦森納協定》。

《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制，全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納安排》，目前共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等40個成員國（註：沒有中國）。

儘管"瓦森納安排"規定成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證，並在自願基礎上向"安排"其他成員國通報有關信息。

但"安排"實際上完全受美國控制。

當"瓦森納安排" 某一國家擬向中國出口某項高技術時，美國甚至直接出面干涉,不過據說這個協定對中國也不是完全禁售，只是禁售最新的幾代設備。

瓦森納協議每過幾年都會更新禁售列表，比如2010年90nm以下的設備都是不允許銷售的，到2015年就改成65nm以下的了。

光刻機被業界譽為集成電路產業皇冠上的明珠，研發的技術門檻和資金門檻非常高。

也正是因此，能生產高端光刻機的廠商非常少，到最先進的14nm光刻機就只剩下ASML，日本尼康已經基本放棄第六代EUV光刻機的研發。

相比之下，國內光刻機廠商則顯得非常寒酸，處於技術領先的上海微電子裝備有限公司已量產的光刻機中性能最好的是90nm光刻機，製程上的差距就很大.只有中國自己把設備做好了，中國真正才是中國製造大國

本文系沙車南北風原創2018-10-26