顶级光刻机为何只有荷兰能造？中国芯片最大的痛点：国产光刻机

7月1日，中国科学院网站发布了这样一则消息，苏州纳米技术与纳米仿生研究所张子旸研究员与国家纳米中心刘前研究员合作，成功研制了一种新型5nm（纳米）超高精度激光光刻加工方法。

这消息一出，芯片行业沸腾了，因为在芯片的整个生产过程中，最先用到的就是光刻机，一旦中国实现光刻机国产化，那芯片也在一定上摆脱了西方大国的控制与封锁，然而，还没等人们高兴呢，中科院就将这则消息删掉了。

作为我国科学技术的最高学术机构，中科院在一定程度上代表了中国最高科技水平，那我国的光刻机技术到底发展到什么程度，能否打破荷兰阿曼斯的技术封锁？

说起光刻机，大多人最先想到的应该是荷兰阿曼斯公司，纵观全球，只有它可以造出世界上最先进的EUV光刻机，而且已经实现了量产。

其实我国的光刻机之路开始的并不晚，1977年，中国第一台光刻机——JGK-3正式诞生，此时中国与西方国家的差距并不大，但对当时的中国来说，像光刻机这样的高尖端产物并不是必须的。

动辄上千万亿元的研发成本还有超高的技术难度，无论哪一个，都是摆在中国面前的大山，移山难度不亚于精卫填海，为了尽快缩小与国外的差距，我们只能采取技术引进等方法。

而欧美等国为了防止中国半导体产业进步，一直实行技术封锁，变相打压国产技术，长此以往，中国光刻机始终没能得到发展，再加上人才的大量外流，国产技术也没有得到有效支持。

前二十年，中国人才外流情况非常严重，国家耗资送出去的留学生，大多数都没有回来，一边是国内艰难的科研环境，另一边是美国的绿卡还有高薪，两相权衡，心里的天平偏向了后者。

我们常说，科学没有国界，可别忘了，后面还有一句，科学家是有国界的。长期的技术依赖让中国在国际交往上一度失去主动性。

因此，从2000年开始，众多实力雄厚的企业开始了光刻机的自主研发之旅，可没想到，20多年过去，我国依然没能攻克光刻机的难关，即便是国内最好的上海微电子，在荷兰阿斯曼面前，也只是一个小透明。

光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，最典型的集成电路就是芯片，像我们用的手机、电脑还有其他数字电器，每一样都少不了芯片，而光刻机是芯片的灵魂，一旦成功就是一台活生生的印钞机。

高价值高收益也意味着高难度，光刻机的复杂程度比造一艘航母还困难，所以，它被喻为人类顶尖工业皇冠上的一颗明珠。高端光刻机则被称为“现代光学工业之花”，或许正是因为这样的头衔，光刻机在很大程度上已经成了国内可远观而不可亵玩的产物。

高利润固然诱人，但巨大的技术门槛还有资金投入，让很多商人望而却步，2020年1400亿的投资金额中，实际流入半导体设备和材料的资金加起来都没有超过总资金的20%，70%的钱仍然流进了IC设计领域，那我国在光刻机领域真的没有机会吗？

也不尽然，这不，芯碁微装已经成功卖出了77台国产光刻机，但它的这款光刻机跟做芯片的光刻机完全不同，这是一种直写刻光机，而做芯片的是湿法掩膜光刻。

通俗讲，二者根本不是一个等级，在半导体领域，一直存在着两条技术路线，一个是直写光刻，另一个就是掩膜光刻，像上海微电子就一直在研究掩膜光刻。

我们可以从价格上看下二者的技术难度，直写光刻机的价格在200万左右，而做芯片的高端光刻机可以卖到3千万到5亿美元，因为整个世界只有几个厂家才能做，技术完全垄断，中国想要打破国外的技术壁垒，还要走很长的路。

不可否认的是，芯碁微装可以凭着直写光刻机大赚一笔，2020年上半年，这家公司的销售收入达到6550.75万元，说到这儿，就不得不佩服芯碁微装董事长程卓了。

2015年，她趁着合肥芯硕重组的空隙，带走了两个核心技术人员，随后成立了芯碁微装，短短几年内，就做到了国内第一梯队，按照程卓的说法，她将带着团队一步步“攻城略地”，在直写光刻完全成熟的情况下，向更高的半导体领域发展。

虽然我国目前还没有完全成熟的高端光刻机，但芯碁微装的出现，在一定程度上实现了我国光刻技术的进步，我始终认为，有总比没有好，人生没有白走的路，也没有白吃的苦，人生路，每一步都算数。

目前，我国国产光刻机一直是90nm（纳米）制程工艺，而作为我国最厉害的光刻机生产商，上海微电子将在2021年交付28nm的沉浸式光刻产品，这种产品可以生产7nm的芯片。

但这跟西方5nm比起来，还是差了太多，技术研发就跟我们减肥似的，基数大的人反而瘦得快，但基数小的人想要减肥，可就费劲了，因为你的生理机能已经平衡，掉一斤肉得花两三倍的时间。

在我们看来，7nm与5nm之间似乎只隔了2nm，实际上，这中间隔了一座珠穆朗姆峰还得再加上雅鲁藏布大峡谷，每一步都步履维艰。

最重要的是，荷兰阿斯曼已经垄断了高端光刻机技术，就算我们造出来，又怎能让其他国家放弃荷兰转而购买我们呢？

目前，我国最好的光刻机是SMEE，为了实现准确对焦，机器内部温度变化要控制在千分之五度左右。

这台机器总共有13个分系统、3万个机械件以及200多个传感器，每一个零件都影响着机器的精准度，所以说，造一台国产光刻机比造航母、导弹都难。

就算导弹存在误差，我们多打几发就是了，即便世界各国都追求精准打击，但乱拳也可以打死老师傅，可光刻机不行啊！

再看看世界上当前最先进的EUV光刻机，光是零件就超过10万个，除此之外，还有4万个螺栓、3000多条线路，重量更是达到180吨，任何一个零件出现问题，这台机器几乎就废了。

每次发货都需要动用40个货柜、20辆卡车以及3架货机才能运完，安装、调试整个流程下来，一年也就过去了，从这些繁琐的环节上我们也能看出来，即便我们买了，在很长一段时间里，也无法进行模仿、复制、自研，而且EUV光刻机的价格在1.48亿欧元以上，折合人民币近12亿。

1996年5月12日，以美国为首的40个国家在荷兰瓦圣纳签署了“瓦圣纳协议”，这是一项管制传统武器及军商两用货品出口的条约，其中就包括管制敏感性高科技输往中华人民共和国、朝鲜、伊拉克等国家的条文。

虽然荷兰阿斯曼发言人曾做出过解释，说他们公司平等对待全球客户，包括中国，而且也没有限制向中国客户销售EUV光刻机，阿斯曼发言人的话倒也不假。

他们的确会向中国厂商出售光刻机，但这种光刻机只限于低制程工艺，最先进的EUV光刻机，打死阿斯曼它都不敢卖，2017年中芯国际斥巨资向荷兰阿斯曼订购了一台EUV光刻机，可我们等了三年也没有看到机器的影子。

甚至从这件事后，美国干脆禁止阿斯曼招聘中国人，看到这儿，有些朋友恐怕要困惑了，阿斯曼是荷兰的，为什么要受美国控制？阿斯曼的总部虽然在荷兰，但它是一家背靠十几个国家的公司。

镜头用的是德国蔡司；光刻胶是东京应化的；光源是美国Cypress提供的，所以，阿斯曼光刻机90%的零件都要从外面进口，离开哪一个都得瘫痪。

1997年，为了提高光刻机水平，美国牵头搞了一个光刻机联盟，刚开始日本企业还有阿斯曼全被排除在外，但后来阿斯曼为了表忠心，向美国承诺他们愿意在美国建一个工厂和研发中心，55%的零件从美国进口，甚至还同意定期接受美国方面的检查。

就这样，阿斯曼成了联盟中的一员，随后几年，它靠着美国成为行业大佬，在这里要强调一点，阿斯曼并不是一个白手起家的公司。

它是从著名的电子公司飞利浦独立出来的一支，所以，不管是技术人员还是资金，阿斯曼都不缺，它只缺一棵大树还有一个机会。阿斯曼这么多年都没被美国踢出去，也是因为它够聪明，零部件可以从外面进口。

但核心技术一定要牢牢握在自己手中，因此，阿斯曼拥有世界第二的专利申请量。

光刻机的差距摆在这里，我们不能不去正视，或许，对于我们这些普通人来说，最遗憾的莫过于无法成为科研人中的一员，小时候多少人的梦想是成为科学家，可长大后我们都没能实现。

所以，静静等待吧，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索，对于中国来说，有什么是不可能的？既然光刻机是人造出来的，那中国人就一定行！