中国目前光刻机处于怎样的水平？

Answer 1

关于国产光刻机目前处于什么水平，网上的各种消息让人搞的有点乱。一边有人说我们的光刻机仍然处于90nm水平，一边又有人说我们的光刻机已经处于5nm水平了，国产光刻机究竟什么水平？

国产光刻机目前什么水平

关于这个90nm和5nm水平，大部分是混淆了两个机器，虽然这两个机器名字只有一字之差，但是它所代表的意义就大不相同。

国产光刻机水平：目前是90nm水平，其它更加先进的仍旧处于实验室阶段，想要实现商用还需要很长一段时间。

2018年时中科院的“超分辨光刻装备研制”通过验收，它的光刻分辨力达到22nm，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10nm级别的芯片。

但是这也是仅仅处于实验室阶段，也就是想要真正的投入商用还是需要很长一段时间。

国产蚀刻机水平：中微半导体做的蚀刻机已经达到了5nm水平，也得到了台积电的相关认证，可以说是非常领先的。

这里大部分人就是混淆了这个光刻机和蚀刻机两个概念，虽然它们只有一字之差，但是意义却大不相同。全球能做顶级蚀刻机的有好几家，而能做最顶级光刻机的只有荷兰的ASML一家。

光刻机和蚀刻机

在芯片生产过程中，光刻机相当于在一块晶圆上复印了一张画的图案（也就是芯片内部电路图的图案）而蚀刻机作用就是把光刻机复印的图案进行雕刻。

相比于光刻机，蚀刻机的地位并不是非常的重要，因为全球范围能做顶级蚀刻机的有好几家厂商，能做顶级光刻机的只有ASML一家独大。佳能和尼康也可以做光刻机，但是与ASML根本不是一个级别的。

可以说在芯片生产过程中，光刻机相当于一个人体的头部起着控制作用，而蚀刻机只能说是人体的四肢。脑部有选择性，它可以不用你这个四肢，也就是换用其它家的顶级蚀刻机，而光刻机就独此一家。

能不能拆解复制光刻机

笔者前段时间在刷短视频时，刷到了三星西安工厂订购的ASML光刻机在西安国际机场进行卸货，下面都在评论说直接给它扣下来用于拆解复制。

其实这是一个非常愚蠢至极想法，它不仅仅影响的我们国家的国际影响，也让其它国家不再敢和我们进行合作。

并且三星西安工厂主要是生产内存颗粒，它用的光刻机并不是荷兰ASML生产的顶级光刻机，扣下来也做不了顶级芯片。也可以这么去说，就算你把它扣下来，虽然机器在我们手上，但是和废铁并没有什么两样。

这种机器都安装了各种保护，高精度的电子陀螺仪，一旦机器出现移动以及有拆解动作就会远程自动锁机。想要解锁只能去找厂商人员进行解决，也需要重新调试。

这一点在一些高端进口机床上也是如此，机器想要移动位置，必须提前进行报备，由厂家工程师进行解决。如果自己未经厂商允许移动了位置，只会是被锁机。

结语

光刻机所需要的核心部件都是全球顶级厂商提供，这些部件很多我们国内水平是达不到的。例如光刻机的镜头，是由德国的蔡司公司提供，需要经过几十年甚至上百年的技术积累沉淀。

而我们在光刻机领域仍需要进行努力，加大科研投入，重视人才，集体合心，仍旧会取得重要突破。

这里也要说一下，并不是90nm光刻机就什么也用不了。很多芯片仍旧需要它来进行加工，例如手机上的蓝牙芯片、射频芯片、功放芯片、电源管理芯片等，以及日常所用的路由器芯片、各种电器驱动芯片等需要用到这种光刻机。

以上就是笔者对于本问题解答，如果您认同我的解答，欢迎您的关注！

Answer 2

光刻机是什么？

光刻机是制造微机电、光电、二极体大规模集成电路的关键设备。光刻机可以分钟两种，分别是模板和图样大小一致的contact aligner，曝光时模板紧贴芯片；第二是类似投影机原理的stepper，获得比模板更小的曝光图样。

曝光机在晶圆制作过程中，主要是利用紫外线通过模板去除晶圆表面的保护膜的设备。

一个晶圆可以制作出数十个集成电路，根据模版光刻机分为两种：模版和晶圆大小一样，模版不动。第二种是模版和集成电路大小一样，模版随光刻机聚焦部分移动。其中模版随光刻机移动的方式，模版相对曝光机中心位置不变，始终利用聚焦镜头中心部分能得到更高的精度。目前，这种方式是主流方式。因此，光刻机对于集成电路的生产非常重要。

目前全球能够制造和维护需要高度的光学和电子工业基础技术的厂家，全世界只有少数厂家掌握光刻机技术。例如ASML、尼康、佳能、欧泰克、上海微电子装备、SUSS、ABM，Inc等。因此，光刻机的价格昂贵，通常在3千万到5亿美元。

中国目前做光刻机的主要有上海微电子装备有限公司、中子科技集团公司第四十五研究所国电、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电科技、无锡影速半导体科技。其中，上海微电子装备有限公司已经量产的是90纳米，这是在中国最领先的技术。其国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项“的65nm光刻机研制，目前正在进行整机考核。

对于光刻机技术来说，90纳米是一个技术台阶；45纳米是一个技术台阶；22纳米是一个技术台阶……90 纳米的技术升级到65纳米不难，但是45纳米要比65纳米难多了。

路要一步一步走，中国16个重大专项中的02专项提出光刻机到2020年出22纳米的。目前主流的是45纳米，而32纳米和28纳米的都需要深紫外光刻机上面改进升级。

用于光刻机的固态深紫外光源也在研发，我国的光刻机研发是并行研发的，22纳米光刻机用到的技术也在研发，用在45纳米的升级上面。

有种说法是，国外的高端光刻机对大陆禁售。目前，荷兰的ASML则拥有全球晶圆厂光刻机设备高达8成的市场份额，在干式曝光机、浸润式光刻机，EUV（极紫外线光刻机）的市场几乎处于独霸地位，台积电、三星、英特尔等国际半导体巨头都是其客户。但是，据传闻，中国只能买到ASML的中低端机。

去年年底，有消息传出，ASML中国区总裁金泳璇在接受媒体（DIGITIMES）采访时正式澄清，ASML对大陆晶圆厂与国际客户一视同仁，只要客户下单，EUV要进口到中国完全没有任何问题。在交期方面，所有客户也都完全一致，从下单到正式交货，均为21个月。

他还透露，目前已有大陆晶圆厂巨头与ASML展开7纳米工艺制程的EUV订单洽谈，2019年大陆首台EUV可望落地。

至于消息能够为真，还要看未来两年中国晶圆市场的发展。

Answer 3

    我国的光刻机技术仍然处于低端水平，上海微电子的光刻机代表我国光刻机的最高水平，制程工艺为90nm，而ASML的光刻机已经进入5nm的制程工艺，我国的高端光刻机全部依靠进口。下文具体说一说。

    光刻机的“技术壁垒”

    光刻机的技术门槛极高，可以说是集人类智慧大成的产物。

    ASML的光刻机超过90%的零件向外采购，整个设备采用了全世界上最先进的技术，是多个国家共同努力的结果，比如德国的光学设备和精密机械，美国的计量设备和光源设备。一台7nm EUV光刻机包含了5万多个零件，13个系统，需要把误差分散到这个13个子系统中，所以每个配件必须得非常精准。

    最关键的是生产光刻机所需的关键零件，对我国是禁运的，所以制约了我国光刻机技术的发展。

    ASML的光刻机

    目前，全球光刻机领域的龙头老大是荷兰的ASML，占领了80%的市场，日本的尼康和佳能已经被ASML完全击败。最先进的EUV光刻机，只有ASML能够生产。大家所使用的的手机的处理器、电脑的CPU，大部分是ASML的光刻机制造出来的。

    ASML的7nm EUV光刻机已经非常成熟，华为的麒麟980处理器、苹果的A12处理器、高通的骁龙855处理器均是有台积电代工使用ASML的7nm 光刻机生产的。据说，ASML已经开始生产5nm制程的光刻机。

    我国的光刻机

    我国光刻机领域的龙头企业是上海微电子装备有限公司（SMEE），可以稳定生产90nm制程工艺的光刻机，并且占领了国内80%的光刻机市场，上海微电子正在研制65nm制程的光刻机。

    根据我国重大专项计划提出，在2020年实现22nm制程的光刻机。

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    总之，相比德国、日本、美国我国的芯片制造以及超精密的机械制造方面有一定的差距，同时国外对我国的“技术封锁”，关键零件“禁运”相比ASML最新的EUV 7nm光刻机，我国的光刻机仍然有很大的差距。

Answer 4

先来介绍什么是光刻机。光刻机（Mask Aligner) 又名：掩模对准曝光机。在生产芯片过程中，由于集成电路很细，就比如麒麟980芯片是7nm工艺的，就代表该芯片中电路宽度为7nm，并且电路数量动辄几亿甚至几十亿条，显然不能用机械雕刻，这就需要用“光”来雕刻电路，这就是光刻机的用途。

为了达到目的，科学家在金属上覆盖上一层光刻胶，然后利用光刻机去照射，那些被光线照射到的光刻胶就消失了，然后再用化学物质腐蚀，那么电路的形状就出来了。可见，光刻机在芯片、电路板的生产过程中多么重要。

正是因为光刻机的精度高、技术要求高，光刻机的价格一直居高不下，动辄几千万美元。更可气的是最先进的光刻机美国不卖给中国，这也是为什么国内芯片达不到高精度，连生产工具都掌握在别的国家手里，生产出的芯片还能比得过别的国家吗？

非常遗憾的是，现在国内的光刻机还处于起步阶段，水平落后世界很多。目前国内能够量产的光刻机只能够光刻90nm的大规模集成电路，跟最先进7nm的设备差距可以说是极大的。

就在上周四新华社发文称，国家重大科研装备研制项目——“超分辨光刻装备研制”在成都成功通过专家组验收。报道称该设备是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机。笔者也有幸去了中科院光电所旁听此次验收会，写了报道，还算熟悉，无法苟同一些漫无边际的瞎扯。

中科院研发的这台光刻机并不能用来CPU，只能用在一些技术要求较低的场景。在验收会上有记者问：该光刻设备能不能打破国外芯片的垄断？光电所专家回答说，光刻机用于芯片需要还攻克大量技术难题，目前距离还很遥远。

从目前来看，中国是有能力研发光刻机的，也成功量产了许多。但是要和最先进的光刻机比，国内还相差甚远。不过我们也不需要为之担忧，在这方面中国本来起步就晚，现在比不过欧美国家也是正常的。都是相信在不久的将来，光刻机这一难题终将被攻克！

Answer 5

日前（2020/05/14），全球芯片制造设备巨头阿斯麦（ASML)）公司与无锡高新区签署战略合作协议。原以为这是引领核心技术产业发展的一面旗帜？但只是一场美丽的误会，ASML只是在无锡升级光刻设备技术服务基地。

1、目前咱们光刻机的水平？

若设备进口不算，还停留在实验室阶段的也不算，实际上代表国产光刻机最高水平的目前还仍是上海微电子的90nm制程工艺。

那为什么会有人认为咱们光刻机已经进入了22nm时代？甚至说5nm工艺？

其实是误解。关于5nm的说法其实是刻蚀机技术，并非光刻机。早在2018年的时候，中微半导体就宣布掌握了5nm刻蚀机技术，还通过了台积电5nm工艺校验。

但是，光刻机国产化进程显然要比刻蚀机要缓慢太多！22nm时代至多是踏入了半只脚。

2018年11月，中科院光电所经过7年研发，成功验收了“超分辨光刻装备项目”。据悉，这是世界上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备，能够实现22nm光刻工艺。

4月份上海微电子也宣布实现了22nm光刻机的研发突破。但就没有透露其它的细节信息。这样也只能是用“停留”在试验室来定论了，毕竟目前看来光刻机22nm节点离商业化落地还较远，短时间内无法迅速落地并进行生产。

2、与巨头们相比，差距还仍要坦诚相认。

台积电5nm已经做好了下半年进入全面量产的准备，近日也披露了3nm的细节，3nm制程或明年试产；三星也已成功研发出首个基于GAAFET的3nm制程，预计2022年开启量产。

而，2019年中芯国际成功实现第一代14纳米FinFET工艺量产，前段时间中芯国际代工麒麟710A的事情还稍有热度。

但是，中芯国际目前最先进14nm FinFET工艺不是自主技术，需依赖进口。而且，这制程节点落后少说还是5~6年时间。

3、国产光刻机的未来。

台积电、三星也高度依赖ASML光刻机，但咱们的情况有所不同。

早在2018年，中芯国际就向ASML订购一台EUV光刻机，预期2019年交付。但却屡招到阻拦，迟迟未到货。今年3月中芯国际深圳厂区曾到货一台荷兰进口大型光刻机，也只不过是常规设备，并非极紫外光刻机。

恰恰的是，国内半导体设备厂商想要实现技术突破，还得是靠自我努力做技术积累，绕过巨头们先前留下的层层技术专利，以及美国商务部的各类清单管制。

Answer 6

感谢您的阅读！

我们看一张图，就知道我们和世界领先的光刻机，差在哪里了：

• 上海微电子，光刻机为90nm的ArF，使用波长193nm的激光成像技术。
• ASML这个目前代表世界最先进水平的企业，目前的光刻机是7nm EUV，使用波长为13.5纳米的极紫外光（EUV）！

这种水平的差异是不是很无奈！可是，这是没有办法的事情，ASML它就是这么强？它为什么这么厉害？！

• ASML的技术来自世界各地，它有美国的光栅，德国蔡司的镜片等等技术的结合，可以说，ASML的光刻机包揽了世界最先进技术。
  
  
• ASML本身就是从飞利浦独立出来的公司，可以说人才济济，而且受到飞利浦的支持，
• ASML的专利申请量众多，甚至排在世界前列。
• 作模式独特，ASML规定，你想购买我的产品必须对我进行投资，这样才能拥有对于ASML产品的优先提货权！所以，ASML获得了大量的资金支持，从合作伙伴那里还可以获得技术支持！三星，英特尔，台积电，海力士等等都是它的股东！
  

可是，我国在这方面却受到了制约，不仅仅ASML不向我国出售光刻机，就算中芯订购了一台，可是“大火”似乎会让这台机器延期！更为主要的是：美国为首的国家制定的《瓦森纳协定》，时刻对我们有影响！

好消息是：经过近7年艰苦攻关，中国科学院光电技术研究所，使用365纳米波长的光即可生产22nm的工艺的芯片，并且通过高深宽比刻蚀、多重曝光等工艺手段可以实现10nm以下的芯片生产。

可以说这方面的成绩，可以为未来打破ASML在光刻机的垄断做准备，它不但使用了波长更长紫外光，而且成本更低，为未来我们芯片发展奠定了基础！

Answer 7

我国光刻机和荷兰差距巨大，现在荷兰asml光刻机已经可以生产7nm的芯片，而我国的光刻机刚刚实现90nm的芯片光刻机功能，差距太大。至少差了五代的产品。

生产我国光刻机，代表光刻机生产最高水平的是上海微电子的前道光刻机，目前可以生产90nm芯片，而正在研发65nm的芯片设计，这样的升级难度比从0到90nm低得多，所以预计很快就可以生产65nm和45nm的芯片了。

上海微电子的后道封装光刻机已经在销售和出口了，卖的还不错，这个领域全球市场占有率在40%，所以基础的实力还是有的。

Answer 8

中国目前光刻机处于怎样的水平？目前全球生产光刻机的企业并不多，而光刻机市场又被ASML垄断差不多占据了将近九成的份额。虽然我们是芯片消费大国，但芯片制造却并不强，而其关键设备光刻机水平只处于低端水平，与ASML差距还相当大。

目前全球光刻机主要生产厂家是荷兰ASML、日本的尼康和Canon、中国上海微电子集团SMEE等为数不多的几家。而光刻机的市场需求并没有多大，荷兰ASML依靠技术积累以及与芯片制造厂家投资绑定的特殊方式，垄断了全球诸如台积电、三星及Intel等几大芯片制造龙头，从而在光刻机市场独占鳌头，达到了87.4%的份额。而日本尼康的光刻机只能在中低端市场获得一定的份额，SMEE只获取了部分低端光刻机市场份额。

目前只有荷兰ASML公司能够生产7nm/5nm制程的高端光刻机，而我国最先进的光刻机是SMEE研发设计的，但制程只能达到90nm，可见双方的差距有多大。虽然在2019年4月由武汉光电国家技术研究中心甘宗松团队成功刻出9nm线宽线段的光束，可以说取得了重大的突破，但要真正应用到实践中生产出光刻机，还有相当长的距离和时间。

光刻机技术复杂而且精度要求高，需要有几万个零部件组成。虽然我们可以解决有无的问题，可以从全球供应链取得零部件，但要购得精度要求高的零部件却被西方国家所禁止。比如美国高精度的光栅、德国的高精度镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等等，如果没有这些高精度的零部件，以我们目前相关的水平是难以做到高端光刻机的。

但这样的情形正在改变，我们是芯片使用及进口大国，而高端芯片制造却掌握在别人手里，国家正在推进关键技术及材料的自主研发，成为国家重大专项计划。比如2018年已经验收的实现22nm分辨率的“超分辨光刻装备研制”，计划在2020年实现研发出22nm制程的高端机。相信以这样的速度推进，我们缩短与ASML距离的时间会越来越短。

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Answer 9

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！