光刻机制造瓶颈在哪里？

　　很多人都说光刻机的制造难度超越了原子弹，这绝不是夸张的。
　　荷兰ASML生产的EUV光刻机
　　光刻机是干什么用的？制造芯片的设备；
　　光刻机的原理是什么呢？简单的来说就是冲洗照片，不同的是洗照片是把底片放大，光刻机是把底片缩小；
　　洗个照片为什么这么难呢？
　　举个例子：在A4纸上画电路图，你会觉得简单；在邮票上画，你会觉得困难；在大米粒上雕刻呢？你觉得难上加难；如果把这粒米固定在汽车挡风玻璃上，你在另一辆汽车上雕刻，而且两辆车的车速不能低于100迈，你有什么感觉呢？是不是崩溃了？
　　这就是光刻机的难度，而且仅仅是一部分。我们一起来看看光刻机的制造瓶颈有哪些吧！首先来介绍一下光刻机
　　光刻机又名曝光机，是生产大规模集成电路的关键设备，将电路结构临时复制到涂有光刻胶硅片上的过程，制造和维护需要高度的光学和精密制造技术。高端光刻机被称为现代光学工业之花，制造难度很大，全世界只有少数几家公司能制造。
　　很多媒体都说：如果半导体是人类工业史上的一顶皇冠，那么光刻机就是这顶皇冠上的明珠。
　　对于这种夸张的描述，不做否认。但是并不是所有的光刻机都是皇冠上的明珠。
　　光刻机根据应用范围分为：前道光刻机、后道光刻机、LED光刻机、面板光刻机。通常情况下我们把面板光刻机叫做曝光机。
　　应用在LED产品上的光刻机不需要太高的精密度，价格也比较低，通常不足上千万。这类的光刻机绝称不上是皇冠上的明珠。
　　只有ASML制造的EUV光刻机，才称得上是皇冠上的明珠。
　　目前前道光刻机市场主要有三家：ASML、尼康、佳能。工艺上，ASML尼康佳能。
　　目前主流手机芯片，高通骁龙、苹果A系列、联发科天玑、华为麒麟芯片，已经进入7nm、5nm时代了，而能够达到这个工艺的的光刻机只有ASML的EUV光刻机。
　　日本尼康最先进的DUV光刻机分辨率可以低于38nm，可用于制造工艺制程不超过7nm的芯片。而佳能的工艺水平还不如尼康。因此，台积电、三星、英特尔等大厂只能向ASML下订单了。
　　2020年全球光刻机销量为413台，其中ASML销量为258台，占比62；佳能销量为122台，占比为30；尼康销量为33台，占比为8。可以看出ASML有非常大的优势。
　　再看销售额，ASML占比为91，尼康占比为6，佳能占比为3。ASML处于绝对优势。
　　也就是说日本两家公司合起来也不到全球10份额，差距太远了。
　　全球光刻机市场也就130亿美元，ASML仅EUV光刻机就卖了53亿美元。
　　总之，高端光刻机已经被ASML所垄断，ASML已经是碾压般的存在了，拥有绝对的市场领导地位。技术及零部件瓶颈
　　EUV光刻机核心技术集中在四大领域：光源、镜头、工作台、安装调试。
　　光源：
　　极紫外光系统来自于美国公司Cymer，一种波长极短的极紫外光，技术要求非常严格。
　　EUV光源是高能二氧化碳激光打在只有30微米一滴一滴的金属锡滴上产生的等离子体。从而产生的一种波长极短（13nm）的极紫外光。
　　当极紫外光穿透物体时，会产生很大的散射吸收效果，最终能效仅剩下0。2，因此必须配置非常强大的光源系统。
　　由于空气也能吸收极紫外光，所以机器内部整个光路都做成真空的。即使这样，到达光刻胶时光能量损失已经超过95甚至更多。
　　正是由于极紫外光极难产生，而应用在光刻机上又损失超过了95，导致能效转换率仅为0。2，这样的技术瓶颈导致EUV光刻机每年产量非常少。
　　镜头：
　　高精度镜头采用蔡司技术，蔡司是德国历史悠久的光学仪器厂商，其产品向来是高贵的代名词。虽然已有百年历史，但蔡司仍然是与昂贵和高质量的光学镜头联系在一起的。蔡司镜头通常被认为是一流的、设计优良的，是能产生高画质图像的。
　　同样的一个镜片，不同工人打磨，光洁度相差十倍。镜片材质均匀，更需要几十年甚至上百年的技术沉淀。
　　EUV光刻机采用的镜头要求：
　　集中度要求：拿个手电照到月球光斑不超过一枚硬币大小；
　　平整度要求：长30cm起伏不到0。3nm，这相当于是北京到上海做根铁轨起伏不超过1毫米。
　　为什么对镜头的要求如此苛刻呢？因为一片镜头产生的误差也许影响不大，但是几十片、几百片镜头累计的误差将会产生巨大的误差，完全能够决定芯片是否合格。
　　据相关资料显示，193nm的最新光刻机里镜头加起来就有一吨重，那么5nm工艺的光刻机呢？镜头会更多，要求也会更高。
　　因此这些镜头只能交给蔡司生产，几十层硅钼等复合材料组成，每层只有几纳米厚，目的是刚好根据EUV的波长叠加反射最多的光。
　　而这些镜头的打磨也绝非容易的事，很多都是干了几十年的老工人，有的甚至是子承父业，全家几代人都在一个岗位上。
　　对于镜头的严苛，导致了EUV光刻机也无法大规模生产。
　　工作台：
　　精密工作台，工作台要求：绝对稳定的工作环境，芯片的曝光必须在真空中，并且采取恒温技术，工作室的空气要比外界干净1万倍，工作台高速运动期间，系统不能振动。而光刻机要多的事情，就好比在真空、恒温、无尘、高速运动的环境中，在一粒米上雕刻清明上河图，机械动作误差为皮秒（百万分之一秒），这些基本都是挑战人类极限的工作。
　　安装难度：
　　单台EUV设备里超过十万个零件、4万个螺栓，以及3000多条线路。仅仅软管加起来，就有两公里长，这么一台庞大的设备，重量足足有180吨。安装调试就需要几个月。
　　没有专业的团队，没有系统的培训，根本无法完成安装调试。
　　而EUV光刻机在制造芯片时候，如果工作室恰好在地铁上方，而此时又恰好有一辆地铁通过，那么很大概率上，这批芯片费了。
　　因为光源、镜头、工作台、工作环境、安装调试的苛刻，导致EUV光刻机每年仅能生产十几台，而这十几台也被台积电、三星、英特尔瓜分完毕。日本垄断了光刻机所需的化学材料
　　除了光刻机这样的关键设备，材料的重要性同样不容忽视。
　　光刻胶：又称光致抗蚀剂，具有耐蚀刻的性能，当通过紫外光、电子束、X射线等的照射时，溶解度发生变化。
　　光刻胶通常由感光树脂、增感剂和溶剂组，常用于芯片制造，半导体加工领域。
　　在集成电路制造工艺中，光刻工艺的成本占比高达35，耗费的时间占比达到4060。由此可见，无论是光刻机还是光刻胶，都会对技术有非常高的要求。这也导致，光刻胶具备市场集中度高、客户壁垒高以及技术壁垒高的特点。
　　然而就像光刻胶这类高科技材料，也被国外企业把控着，例如：日本的东京应化、信越化学等。
　　这些企业在半导体光刻胶细分领域的总份额高达85。而中国在这方面几乎没有话语权。
　　更为恐怖的是，制造半导体需要19种必须材料，而且缺一不可，每一种材料都有行业壁垒，而这个壁垒就是日本企业信越化学。
　　信越化学1926年诞生于日本，是高科技材料的超级供应商，其半导体硅、聚氯乙烯等原材料的供应在全球首屈一指。目前信越集团制造的高性能有机硅产品多达4000多种，现已广泛应用于电子、电气、汽车制造、机械制造、化工、纺织、食品工业以及建筑工程领域。
　　全球70的半导体硅材料由信越化学提供。更重要的是半导体所需的19种必需材料，日本掌控了14种。如：硅晶圆、合成半导体晶圆、光罩、光刻胶、药液、靶材料、保护涂膜、引线架、陶瓷板、塑料板、TAB、COF、焊线、封装材料等14种重要材料方面均占有50及以上的份额。
　　可以说日本半导体材料行业在全球范围内长期保持着绝对优势，而没有这些材料，芯片是无法生产制造的。政策难度
　　ASML每年制造的光刻机有一半卖给了台积电，剩下的一半被三星和英特尔瓜分。其他公司根本就买不到。
　　很多网友不解，我们多加点钱不就可以买到了吗？其实情况远非如此简单。
　　早期阿斯麦进军光刻机领域时候，只是一个名不见经传的小企业，根本无法与日本的尼康相提并论，该公司资金一度匮乏，濒临破产之际，其客户台积电、三星、英特尔向其注资，并提供技术支持，最终在阿斯麦脱颖而出，成为光刻机龙头。
　　但是，天下哪有免费的午餐呢？阿斯麦签署了相关协议，优先向公司股东提供最尖端的设备，而这些股东之中就包括台积电、三星、英特尔。因此，每年阿斯麦的EUV光刻机有一半被台积电买走，其余的被三星和英特尔买走。
　　这种大股东优先购买权，就造成了先进工艺牢牢掌握在台积电、三星、英特尔这类企业手中，其他公司无法与其争夺市场。
　　1996年的《瓦森纳协定》
　　瓦森纳协定是西方国家为了技术封锁签署的一份文件，其主要目的就是为了监督和控制常规武器和先进材料、设备及技术转让。
　　该协定包括有美国、日本、英国、俄罗斯等42个成员国，其中33个国家于1996年7月在奥地利维也纳签署了《瓦森纳协定》，随后9个成员国也加入了该协定。
　　瓦森纳协定包含两份清单，一份是军用，涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类；
　　另一份为军民两用：涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类；
　　中国不是《瓦森纳协定》成员国，因此在被禁运国家之列。
　　也就是说根据这份协定，光刻机上的核心技术是不能够出售给中国的，当然成品和配件也是禁止的。我国的光刻机处于什么技术水平，能否突破制造瓶颈呢？
　　我国的光刻机生产企业是上海微电子，工艺制程为90nm，仅能用于低端芯片的制造。在国内低端芯片市场份额超过80，也有部分销往国外。
　　如果把光刻机划分为三个档次的话，上海微电子排在末尾：荷兰ASML垄断了高端光刻机市场，代表作：EUV光刻机；日本尼康和佳能占据了中端光刻机市场，止步于28nm；上海微电子只能占据低端光刻机市场，90nm光刻机。
　　90nm与5nm技术相差5代，这5代需要20年的技术积累。在美国对技术和零部件的封锁下，难度更大。
　　ASML的EUV光刻机研发了20多年，荷兰、美国、日本、德国等几十个国家，上百所研究单位在无数个日日夜夜，无数次失败之后才研发成功的。
　　可以说EUV光刻机集成了世界顶级技术。为我国却要凭一己之力完成，可想而知这是多么大的难度。
　　ASML高管就曾经说过：即使他们公开EUV光刻机的图纸，现在也没有哪家公司能够山寨。那么真的如此吗？
　　从光源、镜头、轴承等多个配件研究分析得出，EUV光刻机需要的科学技术包括：高分子物力与化学、表面物理与化学、光学、软件、数学、自动化、流体力学、机械、精密仪器、图像识别等。
　　首先人才，我们目前根本就没有这么多的人才储备，而培养人才少则10年，多则几十年。
　　有了人才，还要突破专利限制，这条路会更难走。当年制造原子弹的时候，还有苏联帮忙提供基础工业，又有钱学森、钱三强、邓稼先等科学家。
　　现在呢？除了99岁高龄的杨振宁，还有哪位科学家能超过这三位呢？
　　当然，我们也不要气馁，毕竟这几年我国在该领域还是有些成果的：2018年8月份，清华大学研发出了双工作台光刻机，这使得我国成为全球第二个具备开发双工作台光刻机的国家；2018年11月，中科院光电究所研制出超分辨光刻装备，该装备采用365nm波长的紫外光单次成像，实现了22纳米的分辨率，结合双重曝光技术后，未来还有可能用于制造10nm级别的芯片；2019年4月，武汉光电研究中心采用二束激光在自主研发的光刻胶上突破了光束衍射极限，成功刻出9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新。
　　尽管路漫漫而修远，但是只要有决心有信心，在不断的创新努力下，我国定能够攻克高端光刻机。问答总结
　　光刻机的制造瓶颈在于：极紫外光源、高精度镜头、精密设备的安装调试、化学材料。每一种技术都需要几年、甚至几十年的努力才能突破。
　　这些技术是集合全球顶尖企业、科研机构、高校才达到的高度，如今却需要中国凭一己之力突破。这困难可想而知。
　　中国在光刻机领域的路还很远很远，我们除了努力，别无选择，加油吧！我伟大的祖国！
　　我是科技铭程，以上是我的回答，希望可以帮到您，如有不妥之处，敬请批评指正！
　　光刻机的技术难度在于技术封锁，一台顶级的光刻机关键设备来自于西方发达国家，美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等，这些顶级零件对中国是禁运的。所以，ASML曾说即便给你们全套图纸，你们也造不出来。
　　光刻机是人类智慧集大成的产物
　　环顾全球，最先进的7nmEUV光刻机只有荷兰的ASML（阿斯麦）能够生产，超过90的零件向外采购，整个设备的不同部位同时获得了全世界最先进的技术，因此可以在日新月异的芯片制造业取得竞争优势。
　　最顶尖的光刻机集合了很多国家的技术支持，是多个国家共同努力的结果，德国为ASML提供了核心光学配件支持，美国为ASML提供光源支持及计量设备的支持，ASML要做的就是做到精确控制。7nmEUV光刻机包含了5万多个零件，13个系统，误差分散到13个分系统中，德国的蔡司光学设备不精准，美国的Cymer光源不精，都可能造成很大的误差。
　　与德国、瑞典、美国等一些西方国家相比，我国的芯片制造以及超级精密的机械制造方面不具备什么优势，没有超级精密的仪器，自然就很难造出顶级的设备，无法造成顶级的芯片。最关键的是，这些超级精密的仪器根据《瓦森纳协定》对中国是禁运的。
　　国产光刻机的差距
　　目前国内技术领先的光刻机研制厂家是上海微电子装备有限公司（SMEE），可以稳定生产90nm制造工艺的光刻机，相比ASML的7nm制程差距还是比较大的，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。同样正是SMEE推出90nm制程的光刻机后，ASML对中芯国际的7nm光刻机订单放行，其中的奥妙大家不难想象。
　　既然国产光刻机与国外差距那么大，可以通过购买的方式解决吗？答案是很难，有钱买不到。
　　原因1：只有投资了ASML的，才能获得优先供货权，而英特尔、三星、台积电拥有ASML很大的股份。ASML的高端光刻机产量有限，2018年18台，2019年30台，其中台积电获得了18台，我国的中芯国际1台。
　　原因2：《瓦森纳协定》的限制，瓦森纳协定有33个成员国，中国不再其列，主要目的是阻止关键技术和远见流失到成员国之外，在半导体领域，受限于该协定，在芯片制造、封装、设计等方面，我国一直无法获得国外最新的科技。如果觉得对你有帮助，可以多多点赞哦，也可以随手点个关注哦，谢谢。
　　制造光刻机最大的瓶颈只有三个光源镜头掩膜台，搞定了这三个瓶颈之后，剩余的小瓶颈就靠精加工实力了。由此可知，光刻机的研发涉及的领域太多太多了，基本上就是精加工，也只有强大的工业化国家才具有生产制造先进光刻机部件的能力。光刻机的研制难点之一：光源
　　与早已面世的DUV光刻机的Arf准分子光源不同。EUV光刻机的光源是波长为13。5纳米的EUV光源。该光源必须具有功率大，控制精准的特点。就以Cymer公司为ASML研发的极紫外光源为例，该光源波长为13。5纳米，经过收集后的功率为250W。该光源产生的二氧化碳激光必须要精准的打击到由发射装置发射出每秒高达5万滴的纯锡滴靶上面。另外，每一滴锡滴靶的直径为30微米，锡滴被蒸发后还不能污染反光镜。由于EUV光源的波长极短，在大气中也能够被吸收，所以光所走的路径要被制造成真空的。所以说，EUV光源的难点就在于大功率和精准控制上。光刻机的研发难点之二：镜头
　　由于EUV的光源太短，除了会被空气吸收之外，还会被玻璃吸收。这也是EUV光刻机不能使用玻璃透镜，而必须使用反光镜的根本原因。前面也说了，玻璃会吸收EUV光波，所以反光镜的镜面不能使用玻璃，而用的是钼和硅制成的特殊膜镀到反光镜镜面上才有效果。另外普通的镜面也达不到反射所有光波的效果，这里就用到布拉格反射器了。还有就是，要求反光镜的镜面凸起幅度不能超过0。3纳米，而镜面的直径为30厘米。这种难度可以想象以下，基本上就相当于京沪线的轨道起伏不超过1毫米，所以对光学加工技术要求极高，世界上能够制造出这样镜头的国家太少太少了。虽然，布拉格反射器的反射效率极高，但是美经过一次反射，都要损失十分之三的能量，而ASML的光刻机中有11个反光镜，也就是说光源要经过11次反射才能到达晶圆。这其中损失的能量可就不小了，最终基本就剩余2的光线了。这也是对光源导弹功率要求较大的原因之一。光刻机的研发难点之三：掩膜台
　　掩膜台的作用就是就是承载掩膜版运动的部件，它的运动精度是纳米级别的。基本上掩膜台的运动人眼根本就看不出来，毕竟是纳米级别的。要用什么样的控制设备才能使掩膜台的运动为在纳米级别是一个难题。所以说，最终又回到精加工领域了。
　　光刻机中比较重要的除了光源，镜头，掩膜台之外，还有就是双工件台了，一个工件台用于制造芯片，另一个则用来测量，为下一个晶圆做基础。其他就是轴承之类对加工精度要求极高的部件了。总而言之，光刻机是集世界技术和精加工于一体的设备，制造难度极大。
　　答：光刻机作为晶圆加工的关键设备，其核心技术一直被国外垄断，荷兰的ASML掌握着这个行业的尖端市场，ASML的EUV已经达到10nm，我国中芯国际自主研发的光刻机还在90nm，所以差距还是很大的。
　　其瓶颈有以下几点总结：
　　瓶颈一：技术人才的欠缺
　　这也是最关键的一环，钱能解决的问题都不是问题，问题是这一环不是钱能解决的。
　　在上世纪末，集成电路技术刚起步，我国的起步还不错，至少没有落后太多；但是三十四年过去了，国外已经积累了大量的技术经验和人才储备，但是我们国家在这方面却落后了很多。
　　其中原因是多方面，该领域人才的重视程度、国家的扶持，国内环境等等。
　　当然，目前国家已经注视这个行业的重要性，不过人才的积累真不是几年就能起来的，比如外国的专家就成说过：就算给我们全套的图纸，我们也制造不出来。瓶颈二：相关行业的技术
　　光刻机是一个极为复杂的设备，其中数万个机械零件都需要尖端技术，比如：镜头。
　　这是光刻机的关键零件之一，ASML的镜头来自德国蔡司，了解镜头领域的人，应该清楚蔡司的镜头制作水平。
　　而我们国家在这方面落后很多，目前为止，国内也没有一家镜头生产公司，能匹敌佳能、尼康和蔡司。
　　上海微电子的总经理说过，他在德国看到的抛光工人，其祖孙三代都是负责这个工序，同一个镜片，换成其他工人来打磨，其精度会相差非常大。
　　所以，光刻机的生产，不止关系着一个领域的资源，而是考验各个产业的综合能力。瓶颈三：源源不断的资金
　　虽然说不是钱能解决的，但是这是一个烧钱的行业，我们现在连钱都是问题。
　　首先，光刻机的研发是天文数字，每年数以百亿的资金投入，如果没有强大的资金贮备和产品收益，是很难维持研发的。
　　ASML受《瓦森纳协定》的控制，对中国的光刻机实行限制性封锁，什么意思？
　　比如中国一但在该领域有了进展，ASML就对中国解禁一层，你研制出90nm的光刻机，那么我开放75nm，你研制出50nm，我就开放35nm。
　　就这样一步一步打压着中国，使得中国在技术上取得的进步，无法在市场上产生效益，从而打击中国企业研发的积极性。
　　这时候，除非有强大的企业甚至国家的资金扶持，不然根本承受不起国外的打压，说白了就是需要源源不断的资金投入，而且还是看不到效益的投入。
　　以上三个方面，都是光刻机制造的瓶颈，中国的研发需要不忘初心，坚持自主道路，加大国家扶持，打破外国技术封锁，才能脱离困境。
　　好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们艾伯史密斯！
　　半导体芯片制造是一个巨大的产业链，而光刻机是其中的一环，也是技术难度极高的一环，世界上只有荷兰的ASML公司掌握这最先进的光刻机。
　　对于芯片，中国现在已经有很多公司有能力设计芯片，最新的龙芯3A也达到了一个不错的性能，已经使用到了很多领域，但是在关键的大芯片制造上，中国仍然很薄弱，中芯国际等芯片制造厂工艺还很落后，其中非常关键的一点就是没有优秀的国产光刻机。
　　如今荷兰ASML公司掌握着最先进的10nm甚至更好的光刻机，其最先进的EUV光刻机能卖到一亿美元以上，但是国内的光刻机技术水平仍然还在90nm上，差距巨大。
　　这条追赶的道路非常漫长，大体谈一下中国自己的先进光刻机面临哪些困难：
　　1、先进光刻机的技术封锁。由于《瓦森纳协定》受到美国的控制，中国不在其中，荷兰的先进光刻机就无法对中国进行出口，中国有钱也买不来，即使买来也是很多年前淘汰的老旧设备，这样国内就无法从源头上掌握到最先进的光刻技术。
　　2、高端人才的稀缺。光刻领域本来就属于极其小众的高端技术领域，因为长期缺乏光刻设备，这样的人才和专业也就更加稀缺，即使有朝一日买来了先进的光刻机，有多少人能熟练掌握也是一大难题。
　　3、极紫外光刻光学技术代表了当前应用光学发展最高水平，国内这几年也在发力突破这些技术难题，打破国外的垄断，但是发展自主光刻技术技术难度大、瓶颈多，所需资金巨大，很长一段时间也将会没有任何收益，智能依靠国家支持，能否长期坚持下来是个未知数。
　　4、现在的荷兰的ASML公司垄断了80以上的光刻机市场，即使中国自主的光刻机上市，能否从ASML手中抢到一定市场份额是一个极大的压力。
　　所以如今的中国在光刻领域仍然有许多大山挡在面前，但是我们也要看到在电子科技领域，如柔性屏、如手机芯片、如内存和闪存颗粒，中国都是从无到有，一步一步走过来了，而且这些新产品未来的潜力巨大，很可能将会从三星等巨头中抢得不错的市场份额，尽管芯片制造领域我们困难重重，尽管在芯片产业链中我们不能指望所有的环节都能完全自主，但是我们也有足够信心打破垄断，有朝一日研发出具有自主知识产权的高端光刻机。
　　巨大的资金，专业的人才，高精尖的技术，都奇缺无比，中国光刻机的水平真是连人家的尾气都吃不到。我们从钱、人、技术三个方面都说一下。
　　拿到图纸也生产不出来的技术差距
　　一台先进的光刻机能有5万多个零件，设计生产并不容易，光刻机的原理并不难，看下图就知道了，难点是里面的每一步都要求最先进的工艺和零件。
　　光源和镜片都是很核心的东西，光源提供者Cymer是世界领先的准分子激光源提供商，现在被ASML收购了。光源很复杂，说一下大家熟悉一些的镜片，ASML的镜片是蔡司提供的，这个反射镜要求多高呢？瑕疵大小仅能以皮米（纳米的千分之一）计。ASML总裁暨CEO温彼得（PeterWennink）曾经形象的表示，如果反射镜面积有整个德国大，最高的突起处不能高于一公分高。这样的工艺，佳能和尼康都放弃了。
　　有顶级的镜头和光源，没极致的机械精度，也是白搭。光刻机里有两个同步运动的工件台，一个载底片，一个载胶片。两者需始终同步，误差在2纳米以下。两个工作台由静到动，加速度跟导弹发射差不多。SMEE（中国生产光刻机的上海微电子）总经理贺荣明说：相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进。一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不能刻坏了。巨大的资金缺口
　　半导体行业是资金密集型企业，产业链的各个环节都是如此。截至2016年年底，国家集成电路产业投资基金股份有限公司大基金两年多来共决策投资43个项目，累计项目承诺投资额818亿元，实际出资超过560亿元。涉及半导体的设计、制造、封装等各个环节，看着很多吧。我们看一下生产光刻机的ASML在2017年一年的研发费用投入12。6亿欧元，约合人民币97亿！你想追赶？800亿全投到这上面也不行，因为还有很多核心的核心零部件做不出来，比如上面说的反射镜。佳能和尼康最后竞争失败很大程度上是因为投入资金过于巨大，而ASML在2012年为了解决资金的问题让Intel、三星、台积电入股。
　　人才的匮乏
　　ASML的光刻机可以说是西方智慧或者说是人类这几十年来的只会的结晶，是最尖端的光学、材料学、机械等的结合体，即便ASML生产光刻机，还有超过80的零件是向外采购的，ASML称之为开放式创新（openinnovation）。
　　美日单独搞都不行，更何况半导体技术落后的我们。这里要说明的是，媒体反复报道的我国取得突破的是刻蚀机，技术含量比光刻机低的多。不说ASML，先搞一个蔡司就基本没希望，即便ASML。
　　总结
　　光刻机是世界上最顶尖的光学，材料学，精密机械等多基础学科的结晶产物，想自己独立生产要在这些学科上都站在顶尖，并不仅仅是半导体。想迎头赶上，短期内完全没有希望。
　　光刻机毫不夸张的可以说是世界工业体系百年积累的结晶，整个机器需要三万余个零件，每一个零件都不能有丝毫偏差，一丝一毫的偏差都不能使千万的电路一丝不乱，毫无偏差的分布在指甲盖大小的芯片上面，我国在上面要走的路还很长。
　　瓶颈一巨额的资金
　　这是目前制约我国光刻机发展的主要原因，近两年虽然国家清楚的认识到了半导体对一个行业对一个国家的重要性，并且大力投入资金，扶持了一大批企业，这些资金也只能解一时之急，光刻机龙头企业ASML每年在光刻机上面的投入是以百亿人民币为单位，这是目前我国半导体企业达不到的。
　　瓶颈二顶尖的零件
　　ASML作为世界工业体系的积累结晶，每一个零件每一项技术都是最顶尖的，他的镜片来自德国蔡司，每一块都不能有丝毫偏差，这是数十年的技术积淀，其光源来自美国极紫外光龙头cymer公司（已被ASML收购），这家公司是euv领域的领头羊，在机器组装方面选择了三星和台湾代工，所有方面ASML都在选用最好的东西，这是国内无法比拟的。
　　瓶颈三人才的匮乏
　　仅仅是资金的投入和优秀的零件都不是最重要的，最重要的还是人才的匮乏，没有自己的技术和人才，就算把图纸摆在我们面前我们也做不出来，所有当前最重要的事情就是培养人才，进行人才的积累，这个行业要用长远的眼光看待，而不是几个月的事情。
　　有些东西是不能靠别人施舍来的，还是得靠自己，除了上面的一些瓶颈，还有一些不能说的东西，不过相信在中华民族坚持不懈自强不息的民族精神之下，这些都是时间问题，加油我的国。
　　上海科技报科普问答主持人：主任记者吴苡婷
　　这个问题是很多科技工作者和知识分子很关心的问题，因为光刻机是集成电路产业领域皇冠上的明珠，芯片的质量和能力与光刻机的质量息息相关。目前全世界最顶尖的光刻机制造商是荷兰的ASML公司，它占据着世界最先进的光刻机技术，占有80的市场份额，设备价格非常高，一台设备的价格在上亿欧元。而且这个公司是向中国禁售最先进的机器的，只有把淘汰的机器高价卖给中国人。所以光刻机是制约中国集成电路产业发展的最大瓶颈。中国迫切要自主研发出高端光刻机。
　　那么光刻机制造的难度为什么那么大呢？我们来先说说摩尔定律，所谓摩尔定律指的是当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18到24个月便会增加一倍，这个定律已经持续了50多年，一直很精准，集成电路目前已经达到了极小的微观尺度。但是我们如何去实现这样的精准度呢？这就和光刻机的质量有密切关联了。光刻机就是要把芯片设计师设计的复杂的集成电路要刻在极小的光刻胶上，也就是把集成电路复制到芯片上。目前的尺寸已经达到了十多个纳米。这个技术中最难的是光源和镜头的水平，因为在微观层面中，要实现这样的精准度难度非常高，非常容易出现偏差。
　　我们先来说说光源，荷兰ASML公司的光源设备来自美国极紫外光龙头cymer公司，采用的是目前最先进的极紫外光光刻技术。镜头的采购来自德国卡尔蔡司旗下蔡司半导体公司。而这些零部件的组装在世界一流的制造公司进行，精准度极高。
　　我们的差距不仅在光源、镜头上，还输在制造能力方面，是一种综合能力的落后。
　　目前中国正在努力追赶，目前中国科学院长春光学精密机械与物理研究所已经完成了极紫外光刻关键技术研究项目。另外长春光机所的科学家们还突破了技术封锁，研制直出径4米的碳化硅光学镜头坯料。这种光学镜头过去是西方国家严禁向中国出口的。中国目前也在全力推进中国制造2025计划。上海微电子装备公司虽然是中国最先进的光刻机制造公司，但是与荷兰ASML公司差距还是巨大的，起码有10年的技术差距，但是相信通过努力，我们会缩短差距。
　　依我老农民说：精端光刻没什么难做。我提点政府应重点组合中国量子科技和中微科技资源突破相关技术可弯道超车，创新精端光刻科技。我不信一个14亿人的人海，人才辈出，创新企业干万家，博学。学士那么多，专家也不是吹出的，资源那么丰富，会被一个小小的光刻机难住。我预测五年内必有突破。
　　谢邀
　　数码科技问题，让平头哥为你一一解答平头哥最近回答了多个关于芯片制造领域的问答，感兴趣的读者可以去看一看。
　　上为荷兰ASML公司生产的EUV光刻机
　　关于题主这个问题，中国制造光刻机有些什么难题？。
　　鉴于目前中国光刻机的发展水平，咱们不妨把这个问题明确一下，应该是中国制造一台高端的光刻机有什么难题？
　　我想这不光是对中国，对全世界而言都是一个巨大的难题。包括现在世界第一的光刻机霸主ASML。
　　那今天平头哥就和大家好好聊一聊高端光刻机为什么这么难做？极长的研发周期和巨额的研发投入
　　俗话说的好，罗马不是一天建成的。当然，ASML也不是一天炼成的。
　　1984年，ASML脱胎于荷兰的飞利浦，因为当时飞利浦经济状况糟糕，面临着一个大规模的裁员计划。然而谁也想不到，三十几年后，ASML成长为了半导体设备行业的巨头，而飞利浦解体了。
　　然而真正让ASML起飞的转折点是2002年的一次半导体行业的革命性变革。当时，现任台积电研发副总、世界光刻技术权威专家林本坚，力排众议，提出以水为介质加上传统的193nm的光源实现浸没式光刻技术，而当时外界都认为使用157nm的光源才是正确选择。
　　ASML做了一个正确的决定，一年后他们便推出了世界上第一台以水为介质的浸没式光刻机原型，该技术一经推出便大受好评，而当时投入巨资苦苦研发157nm光源技术的尼康和佳能只能望其项背，欲哭无泪。从此，ASML这家后起之秀，一路起飞，市占率从2001年的25迅速攀升为80。
　　然而，ASML更大的目标是使用来自上世纪八十年代美国里根时代的星战计划（感兴趣的读者可自行查阅资料）中提到的波长仅为13nm的EUV极紫外光，因为这项技术决定了半导体行业是否止步于摩尔定律。
　　然而，这个技术实在是太难了，EUV光线的能量、破坏性太强，制造过程中的所有的零部件、材料都在挑战人类的极限。本来在Intel的推动下，EUV计划在2005年量产，但是上市日程却一拖再拖，而这一拖就是十几年。
　　阻碍研发进程的另一个难题就是资金。
　　因为这个问题，同期研究的日本尼康和佳能直接放弃了EUV研发。就在这关键时刻，半导体行业的三大巨头，英特尔、台积电和三星分别投资给ASML41亿、8。38亿和5。03亿欧元，于是，ASML的研发经费猛增到13亿欧元每年的规模。
　　平头哥表示，能让消费者出钱求着你也是没谁了啊。
　　接着的事，大家都有所了解了。前后耗时三十年，耗资90亿欧元研发的EUV光刻机终于要大显神威了。
　　三十年，九十亿，难度溢于言表。核心零件难以生产
　　光刻机中最为关键的零件之一反射镜就足以难倒一众公司。ASML使用的反射镜都是由德国蔡司特供的高精度反射镜，瑕疵大小只能用皮米（1皮米等于11000纳米）计量。
　　这是什么概念呢？用ASML总裁兼CEO温彼得的话来说，如果反射镜面积有德国那么大，那么最高的凸起处不能超过一公分！
　　而光刻机的镜头组是由二十多块这样的高纯度、高精度的透镜组成，而每一块透镜还需要经过反复的手工高质量抛光，这项技术蔡司沉淀了上百年。蔡司工厂中就常能看到祖孙几代人在一起工作，这种手艺的传承真的不是一朝一夕炼成的。
　　其实还有更难的光罩薄膜，这项技术经过ASML自己数十年的艰苦攻关，终于取得了重大性突破，推出了可移动光罩薄膜。
　　超越人类极限的零件，其难度难以想象。还有很多。。。
　　比如人才的缺失，ASML在1984年创办的时候就联合了包括荷兰大学、欧洲的很多研究所、实验室共同研发，其中很多都在相应领域沉淀积累了数十载。
　　对中国而言，还有一项天然劣势，就是技术封锁。曾经的中国闭关自锁，对先进的技术不屑一顾，而现在却是求之不得。
　　而好消息是，中国是一个可以举全国之力办国之大事的国家，咱们的航空、航天发动机经过无数科研人员的默默奉献也进入了高端领域，虽然较欧美的传统强国来说仍有很大差距，但是我们是能看到希望的。相信在芯片领域，中国无数人才多年来的默默耕耘也会收获胜利的果实！
　　好了，平头哥说完啦，希望我的回答可以帮到您关注平头科技论，掌握前沿数码科技资讯欢迎读者在下方留言评论、点赞和转发，一起探索科技的奥秘吧