光刻机是芯片制造必不可少的设备，有了光刻机才能顺利生产芯片。目前世界上..的光刻机为EUV光刻机。为什么说光刻机很难制作，你真的知道其中原因吗？

光刻机是芯片制造中必不可少的精 密设备。其难度甚至超过航空发动机。

首先是在技术上的难度：

光刻机可以说每个部件都是科技含量很高，步步困难重重。

瓶颈主要集中在透镜、掩膜版、光源、能量控制器等。

下面简单单介绍光刻机的结构和工作原理：

光刻机的光源有：激光，紫外光、深紫外光、极紫外光。现在先进技术是极紫外光。

在制造芯片时，首先在晶圆（硅晶片）表面涂光感胶，再用光线透过掩模版（相当于芯片电路图纸的底片）照射硅片表面，被光线照射到的光感胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射或者未被照射的胶，电路图就印到硅片上。

此过程相当于木匠施工用墨斗放样、划线。

硅片上有了电路图的图样后，就轮到刻蚀机登场，刻蚀机相当于木匠的锯子、斧头、凿子、刨子。刻蚀机按图施工，在硅片表面雕刻出晶体管和电路。

芯片主要是精度要求高。纳米精度是什么概念呢？是我们肉眼无法分辨的，大概相当于一根头发丝的5000分之一纳米细小。

光刻机几个关键部件：

光源：必 须稳定、高质量地提供指定波长的光束。

能量控制器：就是电源。电源要稳定、功率要足够大，否则光源发生器没办法稳定工作。大、稳、同时要考虑经济性能。耗电太高，客户就用不起。

掩膜版：通俗点理解，相当于过去用胶片冲洗照片时的底片。底片如果精度不够，是洗不出来高精度照片的。光刻机施工前，要根据设计好的芯片电路图制作掩膜板。掩膜板材质是石英玻璃，玻璃上有金属铬和感光胶。通过激光在金属铬上绘制电路图。精度要求非常高。

透镜：用透镜的光学原理，将掩膜版上的电路图按比例缩小，再用光源映射的硅片上。光在多次投射中会产生光学误差。要控制这个误差。精度要求很高。

就是测量台移动的控制器，也是纳米级精度，要求超 高。

荷兰的ASML公司垄断了高 端光刻机。但其透镜来自德国的蔡司，自己也做不了。光源是美国的Cymer。所以说它也不是完全技术独立。主要是技术难度太大。

其次是资金上的困难：

光刻机由于技术难度大，研发资金投入巨大，以至于佳能和索尼都亏损严重，已经停止研发，退出未来技术的竞争。

荷兰的ASML，为了筹集资金，同时也是进行上下游利益捆绑，研发风险共担，邀请英特尔、三星和台积电出资，做自己的大股东。ASML实际上是美、日、韩、德等共同投资的项目，资金充裕。

中国也在此方面有长期投入，但投入水平和不能和多国合作同日而语。中国有相对宽裕的研发资金，也才是近7、8年的事情，而光刻机的研发，10年都显然不够。

我们能不能也参与到荷兰的ASML的研发中呢？是不行的。因为发达国家之间，由美国牵头，搞了个《瓦森纳协定》，专门对中国进行技术禁运，技术封锁的。我们也买不到荷兰的ASML新的光刻机，更别说参股和技术合作了。

目前我们还在追赶，量产的是上海微电子的90纳米的，离ASML的10 纳米的差距很大。下一步，随着长春光机所的极紫外光技术的突破，有望冲击22-32纳米的技术。那时荷兰可能进入7纳米时代。虽然和7纳米还有很大差距，但如果能实现，进步也是惊人的。

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