中国芯片光刻机进展（中国光刻机研发最新进展）

目前中国最先进的光刻机（国产28nm光刻机进展）

;     在新能源飞速发展和产品智能化的大背景下，高科技进入蓬勃发展阶段，所有高科技产品最不可或缺的核心部件就是芯片了。作为以智能手机为主要业务的

      华为

      ，对芯片的需求量更是巨大。

      大家都知道生产芯片最重要的器械就是

      光刻机

      ，但由于受到来自

      漂亮国

      的制约，“实体清单”规则被修改后，

      ASML

      因为生产光刻机的技术有一部分来自于漂亮国，受此影响，连带着芯片代工厂也无法为华为公司提供芯片代工服务。

      华为现在最先进的芯片是采用台积电5nm工艺制作的

      麒麟9000芯片

      ，但随着“限制令”的制约，

      麒麟9000

      芯片的库存正在一天一天减少，在无法获得5G芯片的情况下，华为只能采用

      高通

      的4G芯片，没有

      5G

      芯片的支持，华为的5G手机只能当成4G来用，也因此，华为的手机业务受到了重创。

      事实上，不仅是华为，我国其他高科技企业现在都处于“缺芯”状态。如果要解决“缺芯”难题，首先我们就要解决光刻机的自产自研问题。

中科院

      立功了

      为了实现我国高端光刻机的国产化，中科院长光所、上光所联合光电研究院在2009年，启动了“高NA浸没光学系统关键技术研究”，进行高端光刻机的攻坚。该项目于2017年在长春国科精密验收，曝光光学系统研发核心的骨干人员也在同年间转入长春国科精密继续钻研光刻机技术难题。

      在此之后，国望光学引入

      中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

      ，以及

      上海光学精密机械研究所

      推动国产光刻机核心部件生产。在2016年，国望光学研发出90nm节点的ArF投影光刻机曝光光学系统，之后将继续向28nm节点ArF浸没式光刻曝光学系统研发进攻。

      长春国科经济在2018年也传来好消息，攻克了高NA浸没光学系统的关键技术研究。这也是我国实现完全拥有自主知识产权的高端光刻机曝光光学系统的标志。这些成就的达成都离不开中科院的技术支持，可以说中科院立了大功了。

      为什么要花费那么大的精力去研发曝光光学系统呢?这对光刻机的制造很重要吗?这我们就要从光刻机的工作原理说起了。光刻机又叫掩模对准曝光机，它的工作原理简单地说类似于照片冲印的技术。

      光刻的过程就是在制作好的硅圆晶表面涂上一层光刻胶，然后通过紫外线或深紫外线透过

      掩膜

      版，把上面的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上，在

      光刻胶

      的覆盖下，这些被光线照射到的部分会被腐蚀掉，而没有被照射到的部分就会被保留下来，形成我们所需要的电路结构。所以曝光系统可以说是光刻机的核心组成之一。

国产光刻机正式传来好消息

      根据国望光学在发出的公示，

      投影光刻机曝光光学系统将应用于28nm芯片的批量生产当中。

      在这之前，我国只能制造出用于90nm制程的光刻机，但随着这两项技术的突破，我国对于28nm光刻机制程实现了突破性的进展。

      28nm芯片有着比90nm芯片更加优越的性能，用途也更加广泛，尤其是对于新能源产业，如新能源汽车或者智能家居产业填补了对于28nm芯片缺失的空缺。

      此外，根据媒体消息，上海微电子也做出披露，在2021到2022年将会交付出第一台28nm工艺的国产沉浸式光刻机。这表明我国完全能实现28nm芯片自由。拥有完整的知识产权和自主产业链，就无畏海外市场在芯片上对我们“卡脖子”了。

      虽然28nm芯片已经能满足大部分的生产需求，但是对于华为这些手机厂商和其他一些国产芯片来说，28nm的精度还是不够用的，接下来我国的下一步目标便是进行5nm制程光刻机的攻克，手机对于芯片的精度要求要更高，所以目前我国还是不能停下研发的脚步。

      虽然目前我国还没研发出5nm制程的光刻机，但已经可以制造出5nm制程的刻蚀机了，这对于我国芯片发展也是一个鼓励性的好消息。

      成果是喜人的，但如果拿来与世界上最先进的7nm制程光刻机比的话还是远远不够的，国产化光刻机的道路还要走很远。

继16座芯片厂后，EUV光刻机迎来技术突破，没想到一切来得这么快

全球芯片问题迎来了有史以来的危机，尤其是在美国联合几个国家对华为采取强制措施后，更是对国内芯片领域发展带来了前所未有的风险，正是因为这样的情况，迫使我国在芯片领域的发展不得不加速日程，不过日前确定在新建的19座芯片工厂中有 16座芯片加工厂在中国兴建。而再此同时EUV光刻机方面也传来了非常好的消息，中科院有了突破性技术进展，一切美好都来得那么快，让我们感觉胜利就在眼前。

美国联合欧洲一些国家对华为进行相关禁令后，造成华为所有产品面临巨大的芯片问题，不止是华为国产很多产品同样也遭受到了很严重的芯片问题，在这样的情况下芯片的研制被强行推到了加速的水面上。

我们都知道华为不止是生产手机等电子产品，华为集团旗下的华为海思就是专门研制芯片的工厂，但是为什么此次芯片危机给国内带来了影响而海思却没有任何的动作。华为不是能力不行，而华为在之前注重了芯片的设计而没有注重制造， 设计出来的芯片国内工厂没办法制造出来，必须由国外的代工厂来完成，所以这也是国内芯片问题解决的重中之重。

我们都知道芯片在制作过程中需要光刻机，没有光刻机就没办法制作出芯片，而我国很早就向ASML公司提出要进口光刻机的申请，但是其公司一直以没有库存敷衍我们，造成一直没有一台属于自己的光刻机，在没有光刻机的情况下芯片生产更是难上加难。

比尔盖茨曾经说过，千万不要中断对中国的芯片供应，因为一旦中断对中国的芯片供应，将促使其加快芯片的生产，日后会造成自给自足的状态。而此次全球一年内将要新增19座芯片工厂，这其中有16座要建在中国。对于这16座芯片工厂每个投资都会高达几十亿，再加上人才梯队的创建，可想而知我国对于芯片领域投入了多大的决心。

有了这样的决心我国芯片领域的发展将会有很大的进步，上海微电子日前宣布称其已经顺利研制成功28nm光刻机，这是我国在光刻机领域的一个重大突破。而 中科院更是在EUV光刻机最后一个重要组件上迎来了很大的技术突破，相信不久的将来我国可以自行研制成功EVU光刻机。

其实对于美国对中国的禁令不止让中国受到了很大的影响同时对美国也有很大的影响，美国相关部门已经递交了多次协议想要放开出口，但美国相关部门一直没有同意。 高通公司更是一而再再而三地递交申请，想要恢复对中国芯片的供应 ，在最近一次的申请后美国相关部门同意高通出口芯片给中国，但仅限4G芯片，于是长达很长一段时间的决绝出口撕开了口子。

很多人都说美国这样操作不是自己打自己脸吗，刚开始不同意，后来又同意高通供货，据相关人士介绍美国此番操作其实不是针对华为，而是利用华为的禁令做给欧洲很多企业看的，因为欧洲很多企业逐渐不在使用美国的芯片，美国在芯片出口造成了经济损失。而我国 张召忠很早就说过如果美国进行限制芯片出口，不出三年就不用再出口了，因为我国国内满大街都会是国产芯片 。这样的预测不是没有道理的。

华为遇到的问题可以说是我国整体半导体领域遇到的很大的问题，看到了问题的严重性我国相关部门很快做出决断并且给予很大的政策支持，让我国在芯片领域及半导体领域的发展超速提前。日前宣布我国首款芯片“香山”本月底将会进入流片阶段，顺利则会达到量产， 而第二代芯片“南湖”将于今年年底流片后达到量产，在这样的速度下，国产芯片大批量生产将指日可待。

最后，新建的16座芯片加工厂将有多少条生产线同时生产，这样的生产规模下我国的芯片将很快能满足国内所需，有甚至还可以实现出口。不过我国现在唯一要突破的就是14nm，只有将14nm突破后就会让芯片领域有一个更加快速的发展，相信不久的将来我国芯片将会实现大范围出口，我国在半导体行业将会有一个飞速的发展，弯道超车在中国身上展现的淋漓尽致。

比尔盖茨神预言上演，历经10年，清华宣布光刻机重磅进展

2020年底，一场席卷全球的“缺芯”危机持续蔓延，华为首当其冲， 汽车 产业也陷入了危机， 福特、丰田、本田、大众等厂商纷纷减产甚至停工 。我们都知道， 中国在技术和设备方面被卡了脖子，消费市场需求的全面回升加上芯片禁令，供不应求，导致了这场危机的加剧 。

台积电和三星是目前国际上最好的芯片代工公司，之前华为和这两家紧密合作，一年数百亿的订单量在禁令下戛然而止。目前台积电的芯片生产水平已经到达了5NM，而内地最好的中芯国际，目前的水平是n+1。n+1趋近于7nm工艺制程，但是性能上并不等同于7nm工艺制程，是低配版。 如果EUV光刻机无法到货，按照中芯国际当前的技术实力来看，只能够代工趋近于7nm工艺制程的n+1芯片。

比尔盖茨早在2020年9月的一次采访中表示：“不卖给中国芯片，将令美国失去一批高薪工作，更是强迫中国芯片自给自足。” 从目前看来，比尔盖茨确实有远见，他的预言正在中国上演。国人正在为国产芯片不懈努力，开启了一条自给自足的道路。

面对美国无休止的打压，中国企业发展受阻，这样国家更坚定了自研EUV光刻机的决心。 去年9月，中科院正式宣布，正式成立光刻机研发小组 ，致力于在短时间内自主研发出国产EUV光刻机，为国内企业的发展保驾护航。

2月25日，好消息传来，清华大学在EUV光刻机关键技术上取得的重大突破。据官方公布信息显示，清华大学工物系在新型加速器光源“稳态微聚束”(SSMB)研究过程中，发现一种 新型的粒子加速器光源，且这种光源最直接的应用就是EUV光刻机 。

虽然我国的半导体行业的整体水平与西方发达国家存在着一定的技术差距，我们取得的EUV光刻机关键技术还很少，但笔者相信 在各方的携手共进下，国产芯片定能迎来曙光 ，让我们一起拭目以待。

对于国产芯片你有何看法？

欢迎一起探讨！

国产光刻机真实现状

中国的光刻机现在达到22纳米。在上海微电子技术突破之前，我国国产光刻机还停留在只制造90nm芯片的阶段。这一次中国从90nm突破到22nm，意味着光刻机制造的一些关键核心领域实现了国产化。掌握核心技术的重要性不言而喻。突破关键区域后，高阶光刻机的RD速度只会越来越快。国产光刻机突破封锁，成功研发22nm光刻机。中国芯逐渐崛起。随着信息社会的快速发展，手机、电脑、电视等电子设备变得越来越“迷你”。从以前的“手机”到现在只有几个硬币厚的时尚手机，从老式的矮胖电视到现在的轻薄液晶电视，无一不离开集成电路的发展，也就是我们通常所说的“芯片”。自从1958年世界上第一块集成电路问世以来，体积越来越小，性能却越来越强。光刻机是半导体芯片制造行业的核心设备。以光刻机为代表的高端半导体设备支撑着集成电路产业的发展，芯片越来越小，集成电路越来越多，可以把终端做得小而精致。2002年，光刻机被列入国家863重大科技攻关计划，由科技部和上海市共同推动成立上海微电子设备有限公司(以下简称“SMEE”)。2008年，国家启动了“02”重大科技项目，持续攻关。经过十余年的研发，我国基本掌握了高端光刻机的集成技术，部分掌握了核心部件的制造技术，成为集光学、机械、电子等多学科前沿技术于一体的“智能制造行业的珠穆朗玛峰”。

我国光刻机发展怎么样了？光刻机在我国为何如此重要？

我国的光刻机处于世界的先进水平，但没有达到顶尖水平：

我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机，可以满足日常的射频芯片，蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片，已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家，进入光刻机的顶尖水平，还需要数10年的时间研究和发展，这就好像在一根头发丝上的1/10000处，雕刻一栋楼房的难度是差不多的。

光刻机在我国之所以如此重要，是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持，例如手机芯片，一些重工业行业，机器的芯片，还有很多高新科技产业的核心技术，都需要用光刻机来研发芯片，没有了光刻机，我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态，因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口，只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。

只要光刻机达到顶尖水平，我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究，在我国除了自身的发展以外，大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程，当光刻机的技术达到了顶尖水平以后，我国将不会再依赖外国的汽车芯片，拥有自主研发的中国芯片，安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性，另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。

总而言之，光刻机的技术非常重要，但难度也非常大，有专家预计在未来的十年到20年中，我国的光刻机技术可能会得到质的突破。

芯片制造专用的前道国产光刻机现在进展情况如何了？是不是连28NM都没有突破？

最近半导体领域之中传来了两个好消息，首先就是华为旗下的哈勃投资了北京科益虹源光电技术公司，并且成为了这家企业的第七大股东。北京科益虹源主营业务是光源系统，而光源系统就是制造光刻机的核心技术之一。同时，北京科益虹源也是全球第三家193纳米ARF准备分子激光器企业。

第二个好消息是，国产光刻机巨头上海微电子目前已经表示，新一代的光刻机会在今年年底或者是明年年初实现量产，而在光源系统之中，采用了与阿斯麦DUV光刻机一样的光源技术，波长突破了193纳米。这就意味着国产代工企业将在今年或者是明年年底就能够实现7纳米工艺的代工水平，并且是在没有阿斯麦光刻机的情况之下。

可以说光刻机领域之中接连传来这两个好消息，对于我们而言，对于国产芯片未来的发展而言，起到了一定推促的促进作用，毕竟一直以来在光刻机领域之中，荷兰的阿斯麦占据绝对的垄断地位，尤其是在极紫外光刻机领域之中，更是处于绝对垄断的地位。

而国内在芯片上的短板就是因为缺少极紫外光刻机，所以导致中国企业没有办法生产出7纳米以及5纳米这样先进制程工艺的芯片。2018年，中芯国际曾经从阿斯麦买订购过一台euv光刻机，但是说到瓦森纳协定的影响，阿斯麦至今都没有出货这台EUV光刻机

后面中兴以及华为的限制使得国内科技企业自主研发的意识被彻底唤醒，于是在这样的情况之下，所有的国内厂商将希望全部中寄托在了中国光刻机企业身上。为了解决这一难题，华为在第一时间就宣布扎根半导体领域，另外，中科院也宣布入局光刻机，并且将光刻机变成科研清单。

好在伴随着时间的推移，如今一个又一个的好消息传来。关于光刻机的两个好消息传来，意味着中国心再次迎来了春天。而这对于阿斯麦来讲当然不是什么好事情。

北大教授曾经说过这样一句话，如果中国依旧拿不到阿斯麦的光刻机，那么在三年之后，中国就将会掌握这项技术，并且一旦中国掌握了这项技术，那么其生产的产本成本一定比任何一个国家都要便宜。

北大教授的这一番话，可以说对于阿斯麦来讲，更是一个重磅炸弹，失去中国市场的阿斯买强会面临地位的威胁，如今日本的尼康以及佳能正在不断崛起，挑战这阿斯麦所在的地位，如果中国真的掌握了光刻机技术，那么阿斯麦想要在进入国内市场基本上没有可能，更不要提凭借中国市场稳固其地位的梦想了。

光刻机的问题解决了，那么芯片的问题自然也就不是问题了。早在芯片禁令实施之初，张召忠就曾经公开表示，再过三年，美国的芯片将会无人购买，因为到那个时候，中国的芯片将会到处都是。

如今看起来，张召忠果然没有说错，相信过不了多久，我们在芯片领域也一定会迎来一定的突破，中国芯片在未来一定会拥有更好的发展，而对中国企业实行打压的硅谷，在将来也一定会尝到失去中国市场的苦果。

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