光刻机到底难在哪？为什么如此难逾越？

之前许多人都艾特我，想让我讲讲这个做芯片的光刻机，为啥咱们就很难造出来？为啥这光刻机对咱们如此重要？

我相信许多人啊，吃这个瓜的时候云里雾里的，为了让大家吃到精髓，这两天我翻阅了不少资料，接下来呢，我就给大家讲一讲，这个光刻机为啥属于人类科技水平的巅峰。

我相信，大部门人都知道这个芯片生产历程特别难，那难在哪呢？

芯片生产难度

首先，要做出一个指甲盖巨细的芯片，需要涉及50多个行业的协同。另外，有一工艺是其中最庞大的一个环节，就是在特别薄的这个晶元体上，镌刻线路图，简朴点说，就是让你在蚊子腿上画一百幅清明上河图，这个难点就在于，你得先找到一根足够细的笔，才气在这蚊子腿上雕花刻字。那有多细呢？5纳米，什么观点呢？一根头发丝的直径，是6万纳米，所以要想在这么小的空间内完成这个镌刻，只有光刻机才气完成。

可是放眼全球的话，能生产出光刻机的公司，只有三家。一家来自荷兰叫做ASML，另外两家是日本的尼康和佳能，如果看这个市场占有率的话，荷兰ASML的市场占有率高达89%，可以说垄断了全球的光刻机市场，那么换句话来说啊，这家公司如果哪天他不卖的光刻机了，那全球芯片工业可能就废了。

那为啥ASML这家公司这么厉害呢，咱们就来扒一扒，这家荷兰公司的历史到底是什么样的？

ASML的历史

话说这80年月的时候，那时候大家对这芯片的性能的要求，还没现在这么失常，所以呢，那时候基础不需要在蚊子腿上雕花，这么精致。只要你能做到一微米的光刻水平，就能生产出相应的芯片了。那会儿的光刻机接纳的技术叫做：步进式重复光刻技术，这个原理和单反相机成像的原理差不多。

所以那会儿，世界上生产光刻机的老年老是佳能，但在这个基础上，没过多久，荷兰的飞利浦就研发迭代出了一个更新的产物，这个技术叫做步进式扫描光刻技术，要比尼康谁人步进式重复光刻技术精度更高，可是飞利浦不确定这个技术到底有没有商业价值。

虽然这个技术比尼康强，可是有几多人愿意为此买单呢？不确定，因此飞利浦为了分管风险就要拉几个朋侪一起玩。效果他找了像谁人IBM这样大公司，纷纷被拒，这时候呢，就有一家小公司一小老板，过来自我介绍了，强烈的表达了，想抱大家一起玩的意愿，这个老板叫做这个德尔帕多，他和这个飞利浦，各出了210万，建立一家新公司，而且取名ASML。

而这个ASML，刚刚建立初期，可以说是卑微到了灰尘里了，在一张照片中，有一堆垃圾桶后边，那一排浅易的民房，就是其时仅有30多人的小公司ASML的办公园地，那背后的豪华写字楼，就是飞利浦大厦，在这样的情况下，这ASML建立了第1年就生产出了这个步进式扫描光刻机机。

可是，这技术迭代实在是太快了，进入到21世纪之后，随着人们对芯片的性能要求越来越高，原本谁人步进式扫描光刻机，已经没法满足现在生产出更好芯片的要求了，这时候，技术之路上就泛起一个岔口，两种光刻机的升级迭代方案都泛起了。

光刻机技术的生长

一种叫做干式光刻机，一种叫做沉醉式光刻机，这两者的区别是啥？为了利便你明白，你可以把这个干式光刻机，想成这个步进式扫描光刻机的2.0升级版，主要的技术是基于上一代产物的迭代。而这个沉醉式光刻机，它接纳的是一个全新的技术。

所以呢作为商人来说，说大部门人其实更愿意选择前者，因为选择沉醉式光刻机，就相当于自废武功，把之前几十年的积累，全部放弃了，一夜回到解放前。所以其时，这个尼康和佳能在既得利益的基础上都选择了前者，究竟这样的选择可以满足其时的市场需求，且成本更低。

可是作为当年市场份额不到10%的小公司ASML来说，如果和尼康选择同样的路，这肯定还是一个追随者，只有推翻了之前全部的积累，赌上全部的身家，研发者新技术，才有可能做到颠覆性创新，从而到达一鸣惊人。

就这样，ASML选择和所有人都差别的一条路，从零开始研发，这个沉醉式光刻技术，在这条路上那也是披荆斩棘，遇到的坑不可胜数。可是他赌对了，沉醉式光刻技术，可以把这个镌刻精度缩减至132纳米的宽度。可是，其时选择这个干式光刻技术的尼康，只能做到157纳米。可以说ASML在技术上已经完胜了尼康，从厥后市场占有率上也能看到，2000年的时候，ASML的市场占有率也不到10%，可是到了2007年，ASML已经逾越了尼康，到达了60%。

euv光刻技术

但更恐怖的还在后面。在沉醉式光刻技术基础上，ASML研发上不停烧钱，出了一个更新的技术，叫做euv光刻技术，这个技术直接把光刻精度突破了10纳米的节点，现在掌握这个技术的公司，全球仅ASML一家。

那有人就问了，为啥这ASML就不把这光刻机卖给咱们呢？这事啊，就得从1997年说了。遥想当年，这euv技术最开始提出来的并不是ASML，而是美国的inter，可是研究这个技术不光需要大量的资金还需要搜集全球的精英才气推进。所以其时inter说服美国政府建设的euv研究组织，专门网罗全球人才来研究这个euv技术。可以说是举全国之力来攻克这技术难关。但究竟光刻机这个领域，另有俩年老在那杵着呢，一个是尼康，一个是ASML，都有富厚的履历。

于是美国就要拉一个入伙，履历共享，于是就选择了ASML，固然了，这ASML为了能加入这个组织，也向美国做了许多答应，以后在美国投资建厂，建设研发中心，同时，以后55%的原质料都要从美国采购。就这样，ASML终于加入了这个euv的组织。

这个组织从1997年到2003年，6年时间，玩命的烧钱研发，最后啥效果都没有，因此03年就地结算了，各个成员，各回各家各找各妈，可是这6年你说没意义吗？有意义。因为他通过研究证明晰euv这个技术还是可行的，所以大家在各回各家之后，拼命的这么烧钱，可是ASML抓住时机了。

2010年，第1个研发出来世界上首台euv光刻机，可是呢，因为开发这个euv技术，当年和美国签订了许多掩护条款。因此，2018年咱们中国的中芯国际斥资1.2亿美元，采购一台ASML的euv光刻机，效果，因为种种原因，到现在还还没到货。

中国的光刻机技术

反观咱们祖国，1997年咱们生产出第1台国产的光刻机，加工的精度，是75毫米，今天咱们生产出最先进的光刻机，已经能到达22纳米了，可是距离ASML的5纳米，确实另有不小差距，可是我相信，中国一定可以研发出更优质更好的国产芯片，让咱们一起为祖国的科研人员点赞，让他们一起为这个祖国的民族科技企业点赞，奥利给，加油！