高端光刻機有多難，為何中國造不出？工程師：一個零件打磨10年

最近幾天有關美國進一步制裁華為的消息鬧得沸沸揚揚，大家都為華為未來的發展擔憂。

按照美國商務部的要求，凡是使用美國設備、技術、軟體的企業都不能給華為提供晶片或者代工華為的晶片，美國這一招是相當狠的，相當於從整個產業對華為晶片進行了全面封鎖。

在美國推出這個制裁之後，關於我國晶片製造再一次成為了大家關注的焦點。

目前我國作為全球晶片消費量最大的國家之一，每年光是進口的晶片就接近2萬億人民幣，雖然目前我國也具備晶片製造能力，但大多都是一些中低端晶片，14nm米以上的晶片嚴重依賴進口，對於7nm以上的晶片，則很難自主生產。

也正因為我國在高端晶片製造上不能實現獨立自主，所以經常被西方一些國家夾住脖子，比如本次受到美國的制裁，華為的晶片供應就會受到很大的影響，未來華為5納米晶片的旗艦機將不能按時推出。

看到美國這種制裁，很多中國網友都咬牙切齒，認為美國這種欺人太甚，與此同時很多人都在疑惑，我國晶片消費量這麼大，那為何我們沒法生產出7納米以上的晶片呢？

實際上目前我國是具備7億納米甚至5納米晶片的設計能力的，比如華為海思就具備這種實力，但是把晶片設計出來之後，你還得把它生產出來，而在晶片生產過程當中，有一個核心的部位一直是制約我國晶片發展的重要因素，那就是光刻機。

光刻機是在整個晶片產業鏈當中最核心的一個設備，也是技術最複雜最尖端的一個設備，因為光刻機技術非常複雜，所以目前我國並不具備製造高端光刻機的能力。

雖然目前我國有不少光刻機製造企業，但這些企業所能製造出的光刻機工藝製程都相對比較低，其中能夠生產出最高製程的上海微電子，其生長並能量產的光刻機也只不過是90納米，另外的45納米還處於試驗階段。

而目前全球最強的光刻機生產企業ASML已經量產7nm光刻機，並壟斷7nm納米以上光刻機100%的市場。

按理來說，我國不具備生產7nm米以上的光刻機，但是我們可以通過進ASML設備來提高我國晶片的製造能力，但遺憾的是目前很多西方國家都對我國晶片進行技術封鎖，他們不僅嚴禁向我國出口一些高端晶片，同時也禁止荷蘭ASML向我國出口高端光刻機。

比如2018年中芯國際曾花1.2億美元（這個價格相當於2018年中芯國際一年的利潤）從荷蘭ASML訂購了一台EUV光客機，按照合同ASML應該在2019年底向中芯國際交貨的，但是因為受到一些西方國家的阻撓，直到現在為止，ASML仍然沒有完成交貨。

由此可見，沒有掌握光刻機核心技術對於我國來說是多麼的被動，在高端晶片製造領域上，我國完全是被西方國家壓制著，在很多領域我們都沒有話語權。

而我國光刻機技術之所以沒有取得突破，原因就是因為光刻機的技術太複雜，這裡面涉及很多技術領域都屬於行業內最頂尖的，而在很多零部件領域，我國技術跟西方一些國家的差距仍然非常大的。

目前一台高端的光刻機有上萬個零部件構成（整機光刻機包含曝光系統(照明系統和投影物鏡)、工件台掩模台系統、自動對準系統、調焦調平測量系統、掩模傳輸系統、矽片傳輸系統、環境控制系統、整機框架及減振系統、整機控制系統、整機軟體系統等）

這些零部件有很多都是定製的，甚至有一些零部件都需要工程師經過機械慢慢打磨出來。

在這些零部件當中技術難度最大的就是光源、鏡頭、淹模板、能量控制器以及控制台。

比如比如鏡頭必須要求純度非常高，它是利用透鏡的光學原理，將掩膜版上的電路圖按比例縮小，再用光源映射的矽片上，光在多次投射中會產生光學誤差，在這個過程中要控制這個誤差，所以精度要求非常高。

再比如光源，光刻機需要體積小、功率高、穩定性強的光源，為了提供這樣的光源，就必須質量很好的能量控制器，電源要穩定、功率要足夠大，否則光源發生器沒辦法穩定工作。

正因為技術非常高，所以目前連ASML本身有很多零部件他們自己也無法生產，很多高端零部件都是從美國、德國、日本等國家進口的，比如目前ASML的鏡頭是由德國的蔡司提供，電源是由美國的一家公司提供。

當然，光刻機技術到底有多難，單純從這些描述可能大家沒法理解，我們可以借用美國一個工程師曾經說過的一句話來形容，

曾經有一位美國工程師是這樣評價光刻機的，他說：「光刻機的一個小零件，工程師就需要調整高達十年之久，就連尺寸的調整就要高達百萬次以上。

由此可見，作為目前地球上最頂尖的設備之一，光刻機技術不是一時半載就能夠製造出來的，它的製造需要有長時間的技術積累和沉澱，同時需要有多個國家和企業的共同合作才有可能完整。

而目前西方一些國家不僅在光刻機整機上對我進行技術封鎖，甚至連跟光各級有關的一些零部件也對我國進行技術封鎖，也正因為如此，光刻機很多核心零部件我們都必須自己去研究，這些核心零部件的研究有可能需要反反覆復的實驗，本可能需要幾萬次幾十萬次，甚至上百萬字的打磨才有可能驗證成功。

也正因為如此，所以我國光刻機的研發進度相對來說是比較慢的，這也導致我國目前光刻機跟荷蘭的ASML有很大的差距。

雖然最近幾年我國也加大對光刻機的研發力度，而且也取得了一些喜人的成果，目前包括清華大學、武漢光電研究所等一些研究團隊都取得了一些喜人的研究成果，但是光刻機是一個複雜的工程，短期之內不是靠一兩個研究的夠就能夠研究出高端光刻機的。

所以我國高端光刻機還有很長的路要走，想要縮小跟荷蘭ASML的差距，不僅需要我國各大研究機構投入更大的精力，同時也需要我國在產業扶持上，進一步加大對光刻機以及新相關產業鏈的扶持，只有大家通力合作才有可能儘早研究出我國擁有獨立自主產權的高端光刻機，從而擺脫西方技術封鎖。

#光刻機#

註：配圖來源網絡，本文為自媒體用戶上傳，不代表平台觀點。

如有侵犯請聯繫小編刪除，謝謝！