ASML、佳能、尼康、上海微电子，这四家光刻机企业占据了全球95%以上的份额，但这4家光刻机企业的水平差距也是非常大。ASML是唯一一个进入超高端光刻机领域的企业，它能够生产所有产品线所需要的光刻机。

ASML的光刻机能够达到3nm的精度，尼康的光刻机主要在28nm以上，表现最好的水平也只有14nm，而佳能、上海微电的光刻机主要在90nm以上打打酱油。10nm以下，ASML稳占100%的市场份额，而尼康、佳能已无力追赶，更别提上海微电子了。

上海微电子注定前途坎坷

上海微电子拥有IC前道制造、IC后道封装、LED制造等等多系列光刻机，网友们经常提到的就是IC前道制造光刻机。用于封测的后道光刻机和用于LED制造的投影光刻机难度较小，上海微电子在这两类的市场占有率均是第一。就拿封测光刻机来说，上海微电子占了80%国内市场份额，在全球市场也占到了近40%的市场份额。

上海微电子IC前道制造光刻机能实现90nm芯片量产，目前在攻克28nm光刻机。也别小看了90nm的工艺制程，WiFi芯片、LCD驱动芯片、电源管理芯片、射频芯片、各种数模混合电路等等都是90nm光刻机制造。

实际上光刻机90nm到28nm技术攻克对于上海微电子来说是举步维艰的，比如光源一次曝光可以得到45nm的芯片，三次曝光最多能达到22nm左右水平。实践证明曝光反复叠加并不可行，ASML的光刻机也只能进行2次曝光，再曝光就会导致良率大幅度下降。

假如上海微电子在ASML当初的环境下，可能已经可以做到和ASML比肩了。因为ASML的光刻机有90%以上物件出自其他供应商，比如美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等等。ASML仅仅把握着高度光刻机的核心技术曝光。

曝光的精度可以通过时间来不断进行试错纠正，但可怕在于光刻机所用的光栅、镜头、轴承、阀件等等配件买不到，攻克这些技术中的每一项都需要耗费大量时间，光刻机配件供应商在各自的细分领域都是绝对王者。

《瓦纳森协议》规定28nm以下光刻机关键装备向我国禁运，这对于国内光刻机领域、芯片领域的企业来说一切都没有全球一体化的捷径可走，每完成一次微小的蜕变都需要踩下一个深刻的脚印。在这样的大环境下，上海微电子光刻机弯道超车、换道超车的可能性很小。光刻机市场也并没有想象中那么大，只要稍微技术落后一点点，市场份额就会被竞争对手占据，如此就没有稳定的资金回流，也没有太多的研发经费了。

造高端光刻机这件事要认清现实

既然造高端光刻机这件事这么难，国际形势又那么恶劣，广大网友们更不应该在获得一点小道消息时就吹上天，说“弯道超车”、“换道超车”之类的话，这跟印度三哥吹牛皮又有啥区别，也不应该将造光刻机这件事贬入地，历史告诉我们再难也总会过去，也总会守得拨云见日。不吹上天，不贬入地，等待我国光刻机领域产业链、技术、人才的完善。

上海微电子（SMEE) 做为国内拥有最先进的光刻机设计制造技术厂商，目前能达到的最高工艺节点（tech node) 是90nm。90nm是什么概念呢？大致相当于2004年2月年英特尔的奔腾4，当时最强的Prescott架构3.8Ghz就是用的90nm光刻，也是那个时代晶圆厂最好的工艺代表。另外同期同制程节点的还有索尼Playstation2的处理器、IBM PowerPC G5、英伟达的GeForce8800 GTS等。当然实际光刻能力，涉及到晶圆厂的制造能力，最终会有不同。虽然光刻工艺只是芯片制造的上千道工艺中的一部分，但确实最关键的，光刻精度不够，后面任何步骤设计都会产生大量的偏移和失效。这在国际上，算是第四名，因为没有第五第六名。

光刻基本原理图解：光刻胶会根据光罩所绘制的图形被UV射线照射下留下对应的图形形状

晶圆片放大后可以看到一个一个的die排列，die内部是层层叠叠的电路，这些电路就先由光刻开始来制造

而这台SSX600系列的90nm光刻机，大约是在2007年研发成功，真正上市时间未知。时至今日，上海微电子的主流产品还停留在前道90nm以及后端光刻系列。后端光刻主要用于先进封装形式，也就是晶圆级封装（WLP）及Bumping为主，对光刻精细度要求没有可比性，拜托有的人就不要把封测那边甚至是MEMS、液晶面板光刻的市场份额拿出来说了，完全两个世界。前道光刻才是真正的地狱难度。

所谓IC前道光刻机90nm系列

那90nm的光刻机在2021年的今天，还能做什么？我们可以看看下面这个图：，55-90nm仅剩9%的产能，逻辑芯片（比如CIS，驱动芯片、控制芯片等）、e-Flash和DAO(电源类分立器件芯片，结构最为简单）为主。也就是说基本上不会是西方卡脖子的类别，器件设计上构造简单的芯片。

全球晶圆制造产能vs.技术节点占比

导致国产光刻机一直没用进步的原因有很多。实际上国家进行相关立项是非常早的，也不仅仅是一家公司一个研究机构进入项目。可无奈高端光刻机的大部分核心零部件，我们没有能力设计制造，导致一进口就被禁运。当然，我们的设备厂商、半导体材料研究机构、晶圆厂，都在积极寻求和国外机构、企业的合作，以达到研发和其他资源上的共赢，并规避一部分境外的技术、材料、部件的限制。只是离高端制程节点越近，这样的限制就卡得越紧。（大家可以查一下IMEC这个比利时的研究机构，他们在上海也有分店。）

我们可以先看看一台光刻机的主要组成部分有哪些：

• 光学成像系统（制造更短的波长满足瑞利准则CD = k1 • λ / NA）

• 光路与激光系统 （决定不同的光源和发射方式）

我国大部分商用级的激光研发都在光电，精度级别也有差异

• 镜头与对焦系统 （复杂的纳米级光学成像系统）

EUV光刻机内部大概是这样的

• 机械、自动化部分 （所谓超精密型自动化系统，感应精度要达到每秒两万次位置检测，每次位移小于一个硅原子的尺寸——60皮米。什么概念？你要开着高达在一根头发上刻自己名字）

感应器要检测图中黑色晶圆片上每一个die内部的电路之间光刻的完成情况，而且是每秒几万次

光学检测机台

e-Beam有专门的系统来负责

ASML最新型EUV极紫外光刻系统TWINSCAN NXE:3400C

稍微查一下材料，就可以看到国内到底哪些厂商有能力供应65nm以下光刻系统核心部件，是否已经拥有商业级别自主设计和制造能力。对，你猜得没错，几乎都没有——实验室里面有、研发基地里面有，但那不等于可以进行到商用级别，还只能停留在实验室里面做论证和分析。 而且加上瓦森纳协议《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》等西方世界针对社会主义国家的禁运玩法存在，就连跨国合作都被限定在非常清晰的框架内。现实就是如此残酷！

蓝色为瓦森纳协定国

一下子要跳到28nm，甚至14nm，不是上海微电子做不出来，而是这事情不能靠上海微电子一家去做。这是一个需要整合社会资源、进行多层次多路径全赛道起跑的一整套工业技术开发项目集合。那一条赛道慢一点，我们的下一个世代光刻机就要等等。资金，我们有的；人才，我们也有的；参照物也有的；政策也有明确的导向；舆论也给足了劲。剩下的就是给他们时间和空间，因为各专项有对应的企业和机构在攻坚了。小道消息，28浸没式DUV有在研发（对就是你们知道的02项），但还是需要些时间才知道是否能用到晶圆厂里。如果有吹14nm出来的，到今天为止可以直接当做某种对上海微电子乃至整个国产光刻机行业的捧杀。

少一点毒奶，多一点务实。把他们吹上天，未必是好事。把他们贬得一文不值、冷嘲热讽，也不过是递刀子让境外渗透势力攻击我们的科研体制。让社会大众了解清楚现状，我们自己的舆论也责无旁贷。

上海微电子，前路漫漫，却依然是国产高端光刻机的希望。

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！

谢邀！综合信息而论，目前，荷兰系统集成的光刻机为最高水平，若上海微电子28nm浸润式光刻机正式宣布交付使用，就意味着上海微电子光刻机跨入成功专业队门坎的水平。科学没有第二、第三之说。

在中国有一家外国网红企业，那就是ASML，那为什么ASML这么著名呢？因为他们是全球最大的光刻机提供商，而且在高端光刻机市场上几乎垄断了所有的市场份额。

也正因为如此，很多人都简单理解为如果没有ASML提供光刻机，我国的芯片就没法玩下去了，其实并不是这样，目前ASML的强项主要在于中高端光刻机。

对于一些中低端光刻机，其实全球有不少企业都能够生产，比如日本的尼康、佳能都能够生产，其实我国也有不少企业能够生产光刻机，比如上海的微电子、合肥芯硕半导体，无锡影速半导体，先腾光电等等。

在这几家国产光刻机企业当中，生产工艺最先进的是上海的微电子，目前上海微电子已经量产的光刻机达到90纳米。

不过这个90纳米光刻机跟国际最顶尖的EUV光刻机相比差距很大，两者代差至少达到15年以上。

而合肥芯硕，无锡影速，先腾光电的工艺更低，大多都是大于193纳米，只能用于一些低端的芯片生产。

不过最近几年上海微电子的光刻机也慢慢取得了一个突破，已经成功研发出了28纳米的光刻机，虽然目前这个光刻机还在调试当中，但预计在最近一两年之内应该会正式投入量产，而且这个28纳米的光刻机经过多次曝光之后也可以用于生产14纳米的芯片。

那作为我国实力最强、工艺最先进的上海微电子，他们在全球范围内到底处于什么样的水平呢？

目前全球的光刻机市场可以分为几个档位，前3档如下。

第一档是荷兰的ASML。

目前ASML拥有全球最先进的光刻机技术，他们研发出来的EUV光刻机可以用于生产7纳米、5纳米、3纳米的芯片，这也是目前全球最顶尖的芯片水平了。

目前台积电、三星、英特尔等一些头部企业用于生产最新进芯片的光刻机基本上都是由ASML提供，没有ASML的EUV光刻机，他们就没法生产出最先进的芯片。

所以在高端芯片上，ASML已经处于垄断的地位，无论是出货量还是营收都处于行业的前列，目前全球80%左右的中高端光刻机基本上都是被ASML给霸占。

第二档、佳能和尼康。

提到佳能和尼康，很多人都知道他们的光学器材很牛，目前全球很多单反都是由尼康和佳能生产的，很多专业的摄影设备也是由他们生产的。

但很多人可能不知道，其实佳能和尼康也是全球最主要的光刻机提供商之一，而且以前他们比ASML还牛。

在2005年之前，全球真正的光刻机霸主是日本的尼康和佳能，当时他们拥有全球最先进的芯片工艺，占据全球大部分光刻机市场份额，当时ASML跟佳能和尼康根本没法抗衡。

只不过在本世纪初，全球的光刻机技术陷入了技术瓶颈当中，光刻机技术一直停留在193纳米，没法获得新的突破。

这时候包括佳能和尼康在内，都投入大量的资金押注传统的干式光刻机技术，头破血流也要攻破157纳米干式光刻机。

但就在这时候，台积电的一位工程师林本坚提出了另一种技术解决方案，那就是侵润式光刻机解决方案。

只是这种技术解决方案要退回193纳米，而不是直接攻破157纳米，所以当时尼康和佳能根本没有当做一回事，认为这种技术不可行，甚至是倒退。

但后来光脚不怕穿鞋的ASML采取了林本坚这种技术路线，然后经过几年的研发之后，在2005年之后他们终于研发出了侵润式光刻机，后来这条路线越走越通，随后不断突破。

虽然后来佳能和尼康也成功突破了157纳米干涉光刻机技术，但此时ASML已经能够提供90纳米以上的光刻机，这时候尼康和佳能才反应过来，但已经来不及了。

随后尼康和佳能在国际光刻机市场上的份额越来越少，尤其是在高端光刻机市场上，根本没法跟ASML抗衡，其中佳能还一度宣布退出光刻机市场，只不过到了2021年，他们又重返光刻机市场。

不过虽然目前佳能和尼康没法跟ASML相比，但是依靠技术积累，他们在光刻机市场上仍然有很大的分量，目前佳能和尼康属于第二档位，他们能够生产的光刻机属于中端光刻机，目前两者占全球光刻机市场份额的比重至少达到15%以上。

第三档、上海微电子。

上海微电子是我国最先进的光刻机企业，但是无论是从工艺还是从市场份额来看，目前都跟ASML以及尼康和佳能有较大的差距。

但是相比其他企业而言，上海微电子的工艺还算是中规中矩的，虽然做不到顶尖，但至少也属于中等的水平，所以在全球光刻机市场格局当中，可以处于第3档的位置。

不过随着上海微电子28纳米光刻机技术取得突破，他们正在逐渐缩小跟国际顶尖水平的差距，如果未来上海微电子的28纳米光刻机正式投入量产，我相信市场份额会进一步提升的，到时他们很有可能会上升到跟佳能和尼康同一个水平的位置。