晶片光刻機需要什麼技術（號稱晶片技術核心要點）

2023-07-25 14:19:12 1

光刻機內部工作原理

我們生活在一個"黑箱"的時代，無數無需知曉其原理就可操作的設備在數十年內改變了我們的生活，它們的核心多少都離不開一項偉大的成就：集成電路。無數電子元器件排列在小小的矽片上，構成了我們今天生活的色彩。小小的晶片隱藏在無數電器中，卻是無數電器的"心臟"，如此小巧高效的心臟背後有怎樣的故事，卻很少有人關注。

光刻機出口今年價格高漲

晶片製造是個很有意思的過程，光刻機只需要通過紫外光將預設的電路圖印刷在覆蓋光敏塗層的基片上，就能完成晶片的製造。製造晶片伴隨著機械臂的精準運轉，炫目的紫光刻蝕，很有一種後工業時代的機械美感。小小的矽片被機械臂送入上百噸的巨大機器，再經過片刻照射，就成為現代機械的心臟。但就是這麼個簡單而充滿藝術化的過程，卻是人類幾十年心血的結晶。

SAML的高端光刻機

當代能夠生產光刻機的國家不夠一手之數，有能力生產高端光刻機的更少，目前國際上的高端光刻機主要生產國只有日本與荷蘭，其中又以荷蘭ASML為翹楚，日本尼康主要依靠英特爾扶持，用以制衡ASML,在競爭失敗後全面轉向低端領域，形成了如今國際市場ASML獨大的局面，也一定程度上促成了高端光刻機價格的飆升。

小小的晶片上聚集著密集的電路，精度可達到納米級

ASML雖然位於荷蘭，但卻是個國際性企業。荷蘭本身是環境質量非常高的國家，適合發展半導體這種要求環境高度清潔的產業。該國很早就開始發展半導體產業，並成為世界上為數不多擁有完整半導體產業鏈的國家。半導體元器件這東西非常吃環境，荷蘭這種環境優良又有完整產業鏈的國家能夠一條龍解決半導體行業那自然是極好的。於是荷蘭的先天優勢吸引了大量資本的青睞，來自全世界的資本與技術開始匯聚在荷蘭。

國產投影光刻機

ASML生產的光刻機主要零部件供應商多達17個，分別來自德國、美國、日本、中國臺灣等國家與地區。而為其公司注入資金的最大股東來自美國。諸多人類最高科技產品跨越萬裡來到荷蘭，由ASML生產出成品光刻機，再由此生產尖端晶片，或將光刻機出口至各國由其使用。縱使如此匯聚各國的科技結晶，光刻機的研發還是困難重重。由於要將光線多重反射聚焦，再在微小範圍內達到納米級印刷精度，光刻機對零部件精度的要求非常嚴苛，任何零件都要高度契合。尤其是精度發展至10納米以內時，光刻機的技術要求嚴苛到了變態的地步——即使毫無設防地出售，世界範圍內也無人能夠仿製。

光刻機攻堅的難關：超分辨光刻鏡頭

我國作為世界上最大的晶片消費國，在晶片行業卻起步晚、缺乏技術積累，長期被人"卡脖子"，晶片高度依賴進口，相關設備研發成本高，資金外流嚴重。出於國情需要，我國多年來一直在研發具有完整自主智慧財產權的高精度光刻機。但迫於難度實在太高，一直處於技術積累階段。2019年為止我國具有完全自主智慧財產權的光刻機已經達到90納米精度，首臺具有完全自主智慧財產權的28納米級光刻機預計2021年可交付使用。

路是一步一步走的，在光刻機這條路上我們走了很多年，付出了很多艱辛，我們和世界尖端尚有距離，但已經不遠了。可以說，我們已經把這條人類最難走的路，走通了一大半。