为什么只有荷兰能制造最先进的光刻机，而美国不行？

~ 在芯片制造过程中，有这么一项步骤：利用紫外线去除晶圆表面的保护膜。用以完成这一个步骤的机器，我们称它为光刻机。

芯片制造，光刻机是核心设备。目前在光刻机领域，有四个档次，分别是超高端、高端、中端和低端，分别对应的节点是5/7nm工艺、7-28nm工艺、28-65nm工艺和65-90nm工艺。

如今，任何电子设备几乎都离不开芯片，而自从芯片工艺进入到7nm时代后，需要用到一台顶尖的EUV光刻机设备，才能制造7nm、5nm等先进制程工艺的芯片产品。目前，这种顶尖的EUV极紫外光刻机，只有荷兰光刻机巨头ASML（阿斯麦）才能制造。

如果没有光刻机，即使能设计出最为先进的芯片，也无法进行制造和封装等后续的操作。这也就是为什么华为海思研发的基于5nm工艺的麒麟9000芯片，在国际上都享有盛名，但没有高端EUV光刻机的支持，就算拿到世界第一，也无用武之地。

为什么最顶尖的光刻机是来自荷兰，而不是美国？

20世纪60-70年代，光刻机的早期发展阶段，美国是走在世界前面的。那时的光刻机原理很简单，就是把光通过带电路图的掩膜投影到涂有光敏胶的晶圆上，那时的晶圆也只有1英寸大小。

80年代左右，由于美国的扶持，一些装配产业向日本转移，日本也抓住了机遇，在半导体领域趁势崛起。90年代，日本的半导体产业成为了全球第一，出口额超过美国。

1984年，荷兰光刻机厂商ASML成立，此时的阿斯麦只是飞利浦和一家小公司ASM International以50:50的比例组成的合资公司，最初员工只有31人。在成立初期，ASML没钱没客户，甚至只能在简易木板房工作。

1997年，英特尔和美国能源部牵头组建EUV LLC前沿技术组织，集成了通讯巨头摩托罗拉、IBM、芯片巨头AMD，以及能源部下属三大国家实验室：劳伦斯-利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室和劳伦斯伯克利实验室。

这些实验室是美国 科技 发展的幕后英雄，之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体行业的各种前沿 科技 。

此时的美国政府将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术，并不太希望外国企业参与其中，但是此时美国本土光刻机企业已是“扶不起的阿斗”。

最后，ASML同意在美国建立一所工厂和一个研发中心，以满足所有美国本土的产能需求，保证55%的零部件均从美国供应商处采购，并接受定期审查，才被纳入美国EUV LLC联盟。

这也就是为什么说“ASML一半是欧洲的，一半是美国的。”

ASML被允许加入EUV LLC之后便顺风顺水一飞冲天，而尼康和佳能却被排除在外，从而失去了未来的门票。

十多年来，ASML一直都占据着全球第一的位置，而ASML的总裁也曾表示，即使他们将EUV光刻机制造的图纸公开，也没有一家公司可以顺利制造出来。

EUV光刻机，这台比原子弹还难造的机器，单台售价超过1.2亿美元，虽然价格高昂，却依旧供不应求，甚至有些国家就算出价再高也买不到。

一台顶级的EUV光刻机重达180吨，包含大约10万个零部件，全球供应商超过5000家，需要40个集装箱运输。即使你购买到了ASML的EUV光刻机，如果没有他们的帮助，你也无法正常安装使用，整个光刻机设备的安装调试就需要一年时间。

虽然ASML是一家荷兰公司，但它的背后却有着欧盟及美国的力量，很多关键技术都是由美国及欧盟国家提供的。一台顶尖EUV光刻机的零部件中，美国光源占27%、荷兰腔体和英国真空占32%、日本材料占27%、德国光学系统占14%，它是全世界顶尖技术的结晶。

目前中国的光刻机领域还处于初步发展阶段，上海微电子已经能够实现90nm光刻机量产。但是90nm之后，还有65nm、45nm、32nm、22nm、14nm、10nm、7nm、5nm，这些节点技术一步一个坎，有些坎几年都未必能更新出一代。万里长征才开始第一步。

文 深挖DIG

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惠城区14723467934： 光刻机中国能造吗?？
巫轮银杏： 暂时不能光刻机不是一项单一的技术,而是现代各项高科技技术的集成,成品背后需要无数的产业链支持,以中国现在的科技水平暂时还不能造出.当中国专家去荷兰阿斯...

惠城区14723467934： 光刻机是哪个国家生产的?？
巫轮银杏： 在全球高端光刻机市场,荷兰达到全球领先水平,荷兰ASML公司占据着全球80%的市场份额,几乎处于垄断地位.除了荷兰,日本、中国也可以制造光刻机,日本的代表企业是尼康和佳能,中国的代表企业是上海微电子(SMEE).光刻机的品牌众多,根据采用不同技术路线的可以归纳成如下几类:高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种,分辨率通常七纳米至几微米之间,高端光刻机号称世界上最精密的仪器,世界上已有1.2亿美金一台的光刻机.高端光刻机堪称现代光学工业之花,其制造难度之大,全世界只有少数几家公司能够制造.国外品牌主要以荷兰ASML,日本Nikon和日本Canon三大品牌为主.

惠城区14723467934： 中国的芯片,距离世界最先进水平到底有多大差距 - ？
巫轮银杏： 中国芯片制造技术最大的短板是光克,据说目前国内自己能生产的最先进的光克机是90纳米的,只相当于2000年左右英特尔刚推出奔腾4处理的工艺水平,而最先进的光克机是荷兰的,已经可以做到10纳米以内了.目前由于技术封锁荷兰最先进的光克机不卖给中国,只有中低端,目前汰态的才卖给中国,据说是三四十纳米的水平,所以中国要想制造最先进的芯片,必须依靠自己研发,目前还有相当的差距.

惠城区14723467934： 17世纪为什么是荷兰的世纪 - ？
巫轮银杏： 当时的欧洲与东方的贸易线被切断,所以向大西洋进发追寻财富是社会的主流. 荷兰在17世纪掌握着先进的航海技术、海上商业线(也是掠夺线)和保持海上优势的强大海军,因而成为了当时的欧洲霸主.

惠城区14723467934： 光刻机的价格？
巫轮银杏： 当然不同,激光源,激光透镜,激光光路是决定价格的主要因素.ASML是世界上最先进的光刻机公司,先进的型号可制备32nm及以下的制程,是你说的淘宝上微米级不可同日而语的. 是飞机与自行车技术含量的对比.

惠城区14723467934： 荷兰为什么能成为海上马车夫?{主观原因和客观原因} - ？
巫轮银杏： 海上马车夫这个称谓,是由17世纪的荷兰得来的. 主观原因:土地面积狭小,而商业意识强大.荷兰人把握住了新航路开辟后的大好时机,利用自己的出色的商业意义和技巧,在海上贸易方面独树一帜.几乎垄断了当时的海外贸易,因此他们被称为海上马车夫. 客观原因:受制于土地面积,荷兰不可能大规模发展工业制造业,国内市场也有限.因此只有寻求海外贸易才能强大.事实上,依托于强大的海外贸易能力和新航路开辟初期的军事水平,荷兰确实一度雄起.然而最终因为没有强大的工业制造业和国内市场的依托,最后被崛起的英国击败.海上马车夫的辉煌至此结束.

惠城区14723467934： 台积电的制造工艺为什么总是赶不上intel? - ？
巫轮银杏： 作为半导体行业的老大,人才主要集中在Intel那里.半导体制程还是挺烧钱的,Intel的资本确实也是个优势.所以Intel拥有领先全行业一代的制程红利.TSMC属于Fab.而Intel是半导体行业中目前已为数不多的有晶圆厂,可以覆盖芯片产品的上下游.所以Intel可以对设计、生产进行联动升级.而TSMC则更注重工艺的兼容性,毕竟它要生产不同企业的半导体产品,所以TSMC面临的问题反而比Intel更麻烦.在半导体制程进入纳米极限之后,在一些技术细节方面,TSMC和Intel采用的解决方法也不同,如HKMG等问题,致使工艺和性能上都有差别.TSMC的28nm工艺基本上和Intel的32nm工艺对等.

惠城区14723467934： 荷兰为什么被人们称为“海上马车夫” - ？
巫轮银杏： 17世纪,欧洲的资本主义经济得到较大的发展,各国之间的贸易往来日益增 多.当时,世界各国间的贸易通道主要在海上,而当时荷兰的商船来往于五大洲、 三大洋,承揽了世界海上大部分运输,是世界上最强大的海上霸主,因此号称“海上 ...

惠城区14723467934： 传统光学的曝光技术有哪些 - ？
巫轮银杏： 传统光学曝光是指以紫外光(波长为012~014μm)或者远紫外光来实现的曝光工艺.传统光学曝光有两种基本方式:阴影式曝光(shadowprinting)和投影式曝光(projectionprinting).阴影式曝光技术中,掩膜直 接与晶片接触实现曝光的,叫...