晶片需要光刻機，ASML是如何搶佔市場的？

半導體行業：集成電路或稱微電路、 微晶片、晶片。在電子學中是一種把電路（主要包括半導體裝置，也包括被動元件等）小型化的方式，並通常製造在半導體晶圓表面上。按其功能、結構的不同，可以分為模擬集成電路，數字集成電路和數/模混合集成電路三大類。

晶片是一種微型電子器件或部件，在電路中用字母「IC」表示。是把一定數量的常用電子元件，如電阻、電容、電晶體等，以及這些元件之間的連線，製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上，然後封裝在一個管殼內，集成在一起的具有特定功能的電路。

當今半導體工業大多數應用的是，基於矽的集成電路，其中所有元件在結構上已組成一個整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。

想要製造出一個真正的晶片，那麼就必須要擁有，除以上原材料之外的設計和光刻機設備。目前，從設計的角度出發，我們可以設計出，完全不亞於世界平均水平的圖紙，這是非常了不起的。至於原材料上面，也沒有哪個國家可以全部攬入囊中，都是集各國高品質的材料去湊。

其中技術含量最高的就是光刻機，它是半導體晶片製造中，最具主導性、最核心、最難的一環，並且佔到晶片成本的30%。主要掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等，是製造晶片的核心裝備。它採用類似照片衝印的技術，把掩膜版上的精細圖形通過光線的曝光印製到矽片上。

要知道光刻機的技術，可以說是在全球，所能應用到最先進技術的一個集成。而這個設備成本，相當的昂貴，已經超出了正常的商業探討範疇之內。中芯國際曾花1.2億美元，向（荷蘭阿麥斯）光刻機巨頭ASML訂購的中國首臺EUV光刻機，足足等了三年，也沒能等到。

5nm光刻技術突破！5nm晶片！等等新聞

在今年7月，一條關於國產5nm光刻技術獲突破的重磅消息，於中科院網站刊登，隨後又被刪除。這則消息稱：中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所的某研究員，與國家納米中心某研究員合作，並成功開發出一種新型5nm雷射光刻加工方法。這種光刻技術，使用了具有完全智慧財產權的雷射直寫設備，可以1小時製備約5×105個納米狹縫電極，展示出規模量產的潛力。

一時間，全民可謂是呼聲高漲，掀起一片『中國芯』的浪潮，身邊的每一個朋友幾乎都炸鍋了。今年以來，幾乎每段時間都有中國光刻機獲突破的消息。但根據相關消息，這些突破有的是內部驗收，不能解決當下產業問題，有的則是被誇大其詞的假新聞。

想做到以國產光刻機替代asml（荷蘭阿麥斯）光刻機，只能埋頭苦幹，抓緊研發，別無捷徑。這主要牽涉到其中的技術含量，體現在工藝上（即光刻），它是平面型電晶體和集成電路生產中的一個主要工藝。為了對半導體晶片表面的掩蔽物(如二氧化矽)進行開孔，以便進行雜質的定域擴散的一種加工技術。因此我們必須穩紮穩打，在未有技術開源導入之前，是很難彎道超車的，逆流而上的我們才會更加強大。

針對該事件，有人士分析，由於光刻機同行並沒有發聲，因此關於這個技術的真偽和有效性，還是要交給專業人士判斷。但現在將實驗室技術拿出來高調宣傳，可能是一種「放高炮、打雞血」的做法，解決不了實際的產業問題。

同年6月，「上海微電子2021年或2022年將交付28nm沉浸式光刻機」的消息，也在網上引發熱議，上海微電子大股東上海電氣的股票一度漲停。

上海微電子有限公司稱，並未發布這一新聞。而一位行業人士透露，據他了解，目前上海微電子僅有一臺尚沒有量產、能做到90nm製程的光刻機，使用的實際上是海外20年前的光源技術。而全球光刻機霸主ASML已經衝向5nm和3nm製程。

以ASML（荷蘭阿麥斯）的定義為標準

ASML主要生產兩類光刻機——193nm光源光刻機和EUV光刻機。193nm光源光刻機只能做到7nm製程，往下需要EUV光刻機。所以在90nm之後，還有65nm、45nm、28nm、22nm、14nm、10nm、7nm足足7代工藝。

2001年2月27日，中科院院士、北大微電子研究院院長王陽元教授在中南海作了關於《微電子科學技術和集成電路產業》的報告。時任國務院副總理李嵐清在報告結束後，曾指出：集成電路是電子產品的「心臟」。2002年，光刻機正式被列入「863重大科技攻關計劃」。這一年，科技部和上海市政府共同牽頭，國內多家企業共同組建了上海微電子，重點研發100nm步進掃描投影光刻機。

單單最先進的EUV光刻機，每臺設備超過十萬個零件，軟管加起來就有兩公裡長。這麼一臺龐大的設備，重量足足有180噸，每次發貨，甚至需要動用40個貨櫃、20輛卡車以及3架貨機。

要實現自主光刻機，確實有一定難度，哪怕是ASML也不是憑一己之力崛起的。上世紀八九十年代，光刻機被光源卡在193nm長達20年。為了突破，英特爾說服了美國總統柯林頓組織起一個EUV LLC聯盟，集合了當時科技界大牛摩託羅拉、IBM以及美國三大國家實驗室等，才逐漸突破瓶頸。

由於當時處於美日爭雄，因此美國沒有讓日本企業加入，而承認了荷蘭ASML共享研究成果。為表誠意，ASML在美國建了研發中心，還保證55%的零部件均從美國採購並定期接受審查。這也是如今荷蘭公司ASML必須遵守美國規矩，不給中芯國際提供7nm EUV光刻機的根源。

當然，如果真想要做出好的光刻機，也不是完全沒有可能。那就是組成一個類『多國聯盟』的企業，同樣進軍光刻機市場，與ASML（荷蘭阿麥斯）競爭市場。這樣的競爭有一個好處，那就是各國的各個企業，自然都希望看到市場有競爭，這樣才會有進步，畢竟一個ASML光刻機廠家獨大，相當於變相壟斷市場。

因此，在成立這種企業後，需要在兩年內達到28nm晶片。為什麼要達到28nm呢？28nm是底線，這是當下技術突破的門檻（第二大光刻機日本尼康，即卡在這個檔次左右），也是能初步盈利低端市場的一道門檻。

這種做法，需要渾厚的資金、具有足夠知識儲備的研發團隊、還要有縱深的戰略眼光、最後則是具備類似良好條件的盟友。由於加入的人多，所以更需要提早能在市場盈利，否則容易人心渙散，稍有不慎，則投資全打水漂。

另一種進入光刻機市場的辦法比較簡單，就是直接收購或者投資，比如當下的日本尼康光刻機。它為世界上，僅有ASML、尼康和佳能三家能夠製造商用光刻機的公司，似乎在這個領域不被許多普通人知道，許多人只知道尼康的相機做的好，卻不知道尼康光刻機同樣享譽全球。至於日本佳能，已經快放棄光刻機的生產了，原本尼康與佳能在早期和ASML不相上下，但由於路線的錯誤，導致後來失去高端市場。

曾經在32nm節點上，Intel首次應用了沉浸式光刻技術，只有尼康一家提供相關設備。由於沒有開發出EUV光刻機，尼康止步於38nm（尼康的定義標準），但也通過收購其他公司等方式，可以製作13nm光刻機，只是良品率低，無法量產。

對於在光刻機和晶片上，仍處於發展中的我們來說，還有很長的一段路要走。這是艱難的，也是漫長的，但我們的智慧是無窮的。