光刻机发展趋势（光刻机发展历史与市场现状）
光刻机发展趋势（光刻机发展历史与市场现状）
很多人将关注的焦点放在了手机和PC的芯片，忽略了大多数的芯片其实不需要很先进的制程，不是制程先进不好而是成本更加的重要，比如很多IoT芯片，14nm对于多数行业已经够了。高端光刻机所实现更小nm级别的制程，主要应用在对续航和芯片体积有要求的终端上，如手机和平板电脑。芯片的本质芯片的本质就是将大规模的集成电路小型化，并且封装在方寸之间的空间内。英特尔10nm一个单位占面积54*44nm，每平方毫米1.008亿个晶体管。（1nm是一根头发丝直径的10万分之一）
芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先由晶圆作为地基，再层层往上堆叠电路和晶体管，达成所期望的造型（也就是各式各样的芯片）。造一个房子如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。对芯片制造来说，这个基板就是晶圆。
芯片制造的难点要在方寸之间建造一座城市，这绝对会比米上刻字要难上无数倍，简单的用手操作是完不成这件事的。01晶体管的“栅极”越窄，芯片功耗越低，同时尺寸也就越小，所以芯片界是以栅极的宽带命名芯片的制程。
在电子显℡☎联系：镜下，观察、对比32nm和22nm晶体管
但栅极宽度并不代表一切，栅极之间的距离和内连接间距也是决定性能的关键要素，这两个距离决定了单位面积内晶体管的数量。比如台积电的7nm和英特尔的10nm名义上差一代，实际上半斤八两。英特尔10nm一个单位占面积54*44nm，每平方毫米1.008亿个晶体管；而台积电7nm一个单位占面积57*40nm，每平方毫米1.0123亿个晶体管。两者并没有代差。
挑战nm级别的物理极限，就需要使用光做刻刀的专用工具“光刻机”。光刻机的原理非常简单，它就是一台大型照相机，紫外光把要雕刻的电路板通过凸透镜打在涂抹了光刻胶的硅晶圆上，将电路印在上面。
难度在于光刻机必须要把工程师绘制的电路板精确无误的投到晶圆上，不允许有丝毫误差。一个硅原子的晶胞长度是0.565纳米，7纳米那才几个晶胞那么宽。光刻机的核心部件反射镜，工艺条件极其苛刻，瑕疵竟然是以皮米计算的。光刻机也必须在真空环境中工作，因为即便空气中没有任何灰尘，气体分子本身也会影响紫外光成像。
制作nm级别芯片的光刻机注定是特别复杂和精密的，一台光刻机的配件超越五万的零件，90%的配件来自全世界，美国的光栅，德国的镜头，瑞典的轴承，法国的阀件等等。可以说光刻机是集人类智慧的结晶。02制造芯片，没有设计图，拥有再强的制造能力都没有用。设计工程师的角色是特别重要的，比如：有的人建造的房子外型别扭、采光差、通道不合理，有的人建造的房子外形美光、采光好、通道合理。芯片多由专业芯片设计公司进行规划、设计，像高通、Intel、AMD等公司，都是自己设计芯片。所以芯片设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一个企业的价值。
有了完整规划后，接下来便是画出设计图。有蓝、红、绿、黄等不同颜色，每一种颜色代表着一张光罩，如下图。芯片设计图的复杂程度可想而知。
芯片并不是做小了才能完成电路实现的功能，芯片只是一个小的载体，通过这个载体能够实现更低的功耗、更高的执行效率。可以预见的是，以现有的技术不可能将芯片的制程无限度的缩小，未来一定会有更加先进的芯片制造工艺出现。贸易全球化是经济发展的必然趋势一个人不可能做到无所不知，无所不能，同样一个国家也不可能建设全能的产业链条。比如，中东的石油、俄罗斯的小麦、泰国的香米、美国的农业等。经济的本质是货物的交换和流通，未来社会的发展必然是贸易的全球化，通过整合全人类的智慧和科技产物来促进人类社会的发展。
这就很好解释，为什么我们需要从其他国家去购买光刻机和芯片。因为目前国内的资源和产业结构不足以形成芯片行业的优势，通过进口来解决目前国内的需求是最优选择。这就好比，我们自己也有石油，但是每年还是会从其他国家进口大量的原油的道理是一样的。光刻机和芯片撇开国家层面，仅仅只是从企业的层面或个人的层面来讲。如果光刻机和芯片是你的，你可能会教我怎么造芯片和光刻机吗？这就是典型的教会了徒弟饿死师傅。不会，你只可能将成品买给我。既然光刻机和芯片可以进口，为什么中国还要有plan
B（B计划）？中国是一个物产丰富、产业结构特别完善的国家，并不是没有能力制造供我们自己使用的芯片，实际上在军事、航空、交通、通信等很多领域都使用了我们自己的芯片。既然别人有更好的东西，为什么我们不直接拿来用，拿来学习？
但一味的依赖通过进口的光刻机和芯片，就会造成国内相关行业的退化，同时会造成人才和技术的断层。未来，科学技术将取代人力成为主要的生产力，这是任何一个人都知道的。所以我们要逐渐的形成产、学、研一体化的产业结构，产生自主的核心竞争力，才有可能在未来将要变革的时候，实现弯道超车。
另外，通常我们制定plan
B的时候，是考虑到了plan A的潜在的风险性。同样的，如果其他国家不出口光刻机和芯片给我们了，我们至少还有plan
B。只有这样一个国家的根基才不会动摇。科学技术的发展始终离不开人2011年，当时在任的美国总统奥巴马曾问苹果的乔布斯，怎么才能将苹果的生产线迁回美国，给美国带来更多的就业。乔布斯回答说：“这些工作是不会回来的。我们在中国雇佣了70万工人，背后需要3万名工程师的支持，如果你能教育出这么多工程师，我们就能把工厂迁回美国。”现在，苹果依然把中国作为最重要的生产基地。
综上所述，未来的竞争说到底还是人才的竞争，是数学、物理、化学等基础科学的竞争。显而易见，中国光刻机明年不可能达到世界先进的水平，但谁能说得清楚下一个5年、10年就发生了呢？以上个人浅见，欢迎批评指正。喜欢的可以关注我，谢谢！认同我的看法的请点个赞再走，再次感谢！
我国的光刻机处于世界的先进水平，但没有达到顶尖水平：
我国的光刻机发展已经近到了28纳米的光刻机，可以满足日常的射频芯片，蓝牙芯片以及其他电器中的一些芯片的要求和标准。但是相较于芬兰等欧美国家的光刻机芯片，已经达到了个位数的纳米。想要在此基础之上超越欧美国家，进入光刻机的顶尖水平，还需要数10年的时间研究和发展，这就好像在一根头发丝上的1/10000处，雕刻一栋楼房的难度是差不多的。
光刻机在我国之所以如此重要，是因为它在芯片的研究和生产方面占有非常重要的地位。我国的大部分芯片研究都离不开光刻机的技术支持，例如手机芯片，一些重工业行业，机器的芯片，还有很多高新科技产业的核心技术，都需要用光刻机来研发芯片，没有了光刻机，我国的芯片研究就会陷入停滞的发展状态，因此我国的大多数光刻机主要依赖于进口，只有少数的光刻机用在一些不太重要的科技岗位上。
只要光刻机达到顶尖水平，我国的芯片研究就会得到一个质的突破。例如汽车芯片的研究，在我国除了自身的发展以外，大多数也依靠进口来完成汽车的整体生产过程，当光刻机的技术达到了顶尖水平以后，我国将不会再依赖外国的汽车芯片，拥有自主研发的中国芯片，安装在中国生产的汽车上。一方面会增加我国在汽车生产上边的独立性，另一方面会减少对国外光刻机的依赖造成他国对我国的贸易制裁影响。
总而言之，光刻机的技术非常重要，但难度也非常大，有专家预计在未来的十年到20年中，我国的光刻机技术可能会得到质的突破。
中国的光刻机之所以会走向落后，是因为经济发展因素、海外企业竞争力过强以及欧美国家对中国进行了技术封锁。
由于华为遭美国封杀之后，华为的芯片供应也出现了很多的问题，由于芯片的制造离不开光刻机，所以光刻机就成为了网友非常关注的东西，只不过令大家没有想到的是，中国曾在光刻机领域达到过世界先进水平。
一、经济发展的原因，导致中国在光刻机领域处于落后地位。
虽然中国当时在光刻机领域拥有着不错的技术水平，但是大部分企业在光刻机领域都无法赚得收入和利润，这导致很多企业逐渐放弃了光刻机的生产和研发，正是由于很多企业不看好光刻机的生产，所以才导致中国在光刻机领域出现了大幅度落后的情况。
二、国外企业的技术优势，使得中国的光刻机处于落后位置。
由于国外企业在光刻机领域，储备了大量的技术专利，这使得国外企业在进行光刻机生产研发时，总能够最大程度降低成本，由于国外生产的光刻机在价格上，远低于中国的国产光刻机，这使得很多芯片生产商都开始选择国外的光刻机，正是由于国外的光刻机生产企业展现出了极强的竞争力，这导致中国的光刻机领域受到了极大的冲击。
三、欧美国家对于中国的技术封锁，使得中国无法提升光刻机的技术。
虽然中国曾在光刻机领域取得了不小的优势，但是如果一直无法和国际接轨的话，那么中国在光刻机领域，也不可能取得太大的进步，再加上欧美国家对中国在光刻机领域进行了强力的技术封锁，这导致中国无法在光刻机领域吸收国外的经验和技术，由于缺少国外技术的帮助，中国在光刻机领域逐渐走向了落后。
光刻技术的发展
1947年,贝尔实验室发明第一只点接触晶体管。从此光刻技术开始了发展。
1959年,世界上第一架晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体研制世界第一个适用单结构硅晶片。
1960年代,仙童提出CMs|C制造工艺,第一台C计算机BM360,并且建立了世界上第一台2英寸集成电路生产线,美国GCA公司开发出光学图形发生器和分布重复精缩机。
1970年代,GCA开发出第一台分布重复投影曝光机,集成电路图形线宽从15μm缩小到0.5um节点。
1980年代,美国SVGL公司开发出第一代步进扫描投影曝光机,集成电路图形线宽从0.5m缩小到035m节点。
1990年代,n1995年,Cano着手300mm晶圆曝光机,推出EX3L和5步机;ASMLFPA2500,193nm波长步进扫描曝光机、光学光刻分辨率到达70nm的“极限。
2000年以来,在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,NGL正在研究,包括极紫外线光刻技术,电子束光刻技术,X射线光刻技术,纳米压印技术等。
时间来到现今的2022年，“研究”水平已经比产品水平高了，“研发”更高水平光刻设备的技术积累这个底子增厚了一些。
中国光刻机产品研究已经达到了“中端水平”。国产DUV光刻机产品很快就能成批推出、规模采用，据报道上海℡☎联系：电子研发出的28纳米国产光刻机整机已经安排生产，再过一两年一定能用于国产芯片的生产，而且，按中芯国际梁孟松在2020年就说到的，一定能用于规模量产7纳米芯片，而且良品率还能达到业界标准吧，梁孟松当时说的是只有制造5、3纳米的芯片才“只待”、也就是只需EUV光刻机，梁孟松的话自然是可信的。
现有的EUV光刻机是7纳米的吧，不是已经让台积电以及三星制造出5纳米的芯片了吗。近日，有报道说梁孟松已经“宣布进军7纳米芯片”了，这也可信，按时间节点，肯定是要规模量产7纳米芯片，肯定是采用荷兰ASML卖给的DUV 光刻机。这样一来，中国光刻机产品的水平现在就已经不再是低端的了，在全球，和日本等同了，在同一个端上，当然仍旧显著低于美日韩欧合在一起达到的高端水平，目前的全球顶级水平；
但是在国内，与其他工艺设备的水平等同，还低于中芯国际芯片制造和长电科技芯片封装的高端水平，显著低于华为芯片设计的顶级水平，与苹果、高通以及联发科同样达到了5纳米，不过呢，国产中端光刻机却能分别直接支持中芯国际制造出、长电科技封装出7纳米的国产高端芯片，间接支持华为做出重新搭载高端麒麟芯片的手机，虽然只是、也只能达到7纳米，但肯定够用了。
自媒体经常以“光刻机或者芯片各种新突破”为标题夺人眼球，结果呢？不了了了之罢了！作为世界最尖端的技术之一，哪有那么容易突破？虽然我们期待我们的科学家、企业、国家能够早日取得突破，但是我们也要正视艰难，我们只能一步一步向前迈进，脚踏实地研究创造！
作为平凡的我们，想要为国家做点贡献的话，请支持国货！请给 科技 人员、企业和国家多一点时间和经济力量！
国内好像做到7毫米5毫米，向3毫米进入？这已经很快了。大有后来者居上的趋势。也有绕过心片的路径。
我们都希望在核心技术上面自主掌握，不被掐脖子限制，但是半导体领域上面，最关键的一些环节，我们仍然没有实现自主，还需要用过进口来满足，其中光刻机，光刻胶，硅片平磨设备等等这些都还要靠买，自己的确还没有这方面实现自主，有国内的权威说过，我们想要达到世界现在的水平，按照现在的投入还需要15年左右的时间。
怎么说呢我们现在真正国产化的只有90纳米技术的光刻机，上海℡☎联系：电正在研制的28纳米光刻机，一直都有报道说会在年底推出来，但是现实却是已经这样说了好几个年头了，而且内部的人接受采访说，短时间内很难实现市场运用，现在还在进行各项功能的调试，这个过程需要很长的时间。
也就是说现在还在实验室里面，距离产能化运用还有很长时间，而且据说生产的速度也是不够快每小时只有75片，这样的速度远达不到厂商的要求，更重要的是一个大家一直兴奋的消息，那就是研究获得了光刻机的修正技术，这个是最近发布出来的让很多人振奋的消息。
这的确是一大发现突破，只是这个要运用到现实生产当中，短时间根本不可能，因为这个技术现在只是理论论证阶段，也就是说还只是在纸面上，还需要发表论文，而远没有真正的进行实验，就更谈不上说短时间运用出来了，所以这个技术在长远来看对我们是一大突破，但是在短时间来看对我们没有任何帮助。
也就是说我们在未来的十年之内，仍然无法真正的摆脱现在的情况，现在我们运用的90纳米以内的生产工艺都是国外的，我们自己的只是达到90纳米的级别，所以在理论技术领域论证得到突破是好事，但是现实中还需要认清现实，现在的我们在这上面仍然差距巨大。
以现在的情况来看，我们距离世界先进技术，至少在15年以上，这个数字属于最保守的估计，毕竟我们在进步别人也并没有停下脚步，所以我们现在需要的付出会更多，现阶段不得不接受的现实就是，在半导体领域上面，我们跟外国的差距仍然非常的巨大，这不是说理论上面的突破就能短时间改变的。
如果说我们国产28纳米技术的光刻机，能在五年之内投入市场，那就是值得让我们欣喜若狂了，虽然说28纳米技术，但是可以生产出来七纳米工艺的芯片，而且良品率还是比较高的，这个投入市场才是最真实的稍℡☎联系：改变现实，而光刻修正技术，现在只是理论阶段，离现实太远，理论上的突破可喜可贺，但是短时间没办法帮助我们改变眼前的现实。
近了，中国科学家只要团结一致，国产蕊片不出一年，最多二年面世。
举国之力，芯片指日可待
这点可以肯定，中国 科技 只要突破了，玩的都是先进，超越！只要是公开了，就离量产不远了。
科学技术是不能搞大跃进的！它是若干科学家技术人员长年累月辛勤付出，逐渐集累的成果！来不得半点虚假！要承认我们起步晚，和发达国家比差距还不小！
现在我们党和国家十分重视 科技 兴国，顷全国 科技 人员之力，赶追或超越世界先进水平。我们现在可以量产28，那么，不需很多年，中国会把芯片变成白菜价！
中国人会创造奇迹的？弯道超车，后来居上，后发先至。到时芯片白菜价。让制裁我们的后悔去，我相信我们的科学家，他们不会让国人失望。
其实，在芯片领域中国并非一事无成，芯片千万种，军用芯片，工业芯片，民用芯片，专用芯片，其中民用芯片又分千千万万，民用芯片以手机芯片最难，而最难的是设备，
残酷的现实再一次告诉我们：生于忧患，死于安乐！在美国这个强大的对手面前，中国要始终保持强烈的忧患意识，坚定不移地发展自已，久久为功，方能善作善成，丝毫都不能懈怠。芯片领域如此，其他领域亦如此！
