中国能生产光刻机和5纳米芯片吗？

　　实事求是的说，二十年内都不能！最尖端光刻机全球只荷兰阿斯麦公司独此一家！这家由菲利普公司独立出来的高科技公司由十几家知名公司共同投资，西门子、佳能、英特尔、三星、台积电等等都是其股东，极紫外激光组件来自美国，机械行走部件来自德国西门子，造影剂来自日本佳能……，而还有一个重要条件：封装工艺！有了光刻机只代表你拥有了达到加工精度的工具，而能不能加工出合格的产品，以及良品率的高低，同样不是一朝一夕之功，我国至少还落后15-20年！正视差距才能提高，成天意淫、一叶障目只会越拉越远！
　　华为断供
　　自从9月15日，美国的芯片禁令开始后，英特尔、AMD、韩国的三星、LG、SK海力士等，以及日本的铠侠、索尼、东芝等芯片巨头，开始陆续宣布对华为断供。
　　虽然，英特尔和AMD后来都获得，重新向中国提供电脑芯片的准许证。可是，手机芯片一直没得到恢复，华为的手机业务可以说是直接被打趴了。
　　7nm工艺麒麟芯片无法生产，华为Mate 40系列手机立马成麒麟绝唱。
　　10月14日，ASML的首席财务官Roger Dassen就向中国出口光刻机的问题发表了口头声明。他说：＂与中芯国际等中国客户的业务往来，表示一些情况下，出口DUV（深紫外）光刻机，无需美国许可。＂中国能生产光刻机和5纳米芯片吗？
　　这是肯定的，但是目前为止，中国的光刻机和芯片离世界先进水平还有不少差距，不过中国正在加速追赶。什么是光刻机？
　　一台光刻机由上万个部件组成，有人形容光刻机是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。
　　光刻机是芯片制造的核心设备之一。
　　按照用途可以分为好几种：
　　有用于生产芯片的光刻机；
　　有用于封装的光刻机；
　　还有用于LED制造领域的投影光刻机。
　　用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板。
　　光刻机被称为＂人类最精密复杂的机器＂，该领域的龙头老大是荷兰ASML，并已经垄断了高端光刻机市场。
　　荷兰ASML公司EUV光刻机的价格约为1.48亿欧元，折合人民币大概11.65亿元左右。而且ASML的EUV光刻机也产量很低，供不应求，必然会优先考虑自己的大客户，如台积电等。
　　数据显示，2019年全球半导体芯片市场销售额达4376亿美元，其中中国市场销售额达1942亿美元，约占全球总销售额的44%。
　　作为全球第一大市场，中国企业只要能拿下一半的市场份额，就足以跻身世界芯片制造大国的行列，因为目前世界芯片第一大国美国，每年的销售额在1000亿美元左右。
　　ASML第三季度财报显示，ASML当季总共销售60部光刻系统，净销售额为40亿欧元（约320亿人民币），净收入11亿欧元，毛利率达到了47.5%，营收攀升至39.58亿欧元，其中，中国贡献了21%的份额。芯片的制造流程
　　芯片和内存条一样，都是由集成电路组成的半导体，而它们的主要原材料就是沙子里面的硅。
　　那么从沙子里面的硅到一枚芯片需要经历原材料提纯，高温融化，切片成为半导体原料，之后就是刻画晶体管电路，放进高温炉里面烤形成纳米级的二氧化硅膜，完事之后还要在薄膜上铺一层感光层，为接下来最重要的光蚀＂雕刻＂做准备。
　　这前面的工作其实都挺简单的，光蚀＂雕刻＂才是难的，光刻机要在芯片上刻出20层的信息层，相当于在指甲片的晶圆面积上放下整个纽约市的地图信息，之后才是封装、切割、测试等后续工作。光刻机制造有多么难？
　　光刻机有一个外号——人类历史上最精密最复杂的仪器。
　　简单的说，一辆汽车的零部件差不多有5000件，而一台顶级的euv光刻机零部件能达到10万件，涉及到上游5000多个供应商，集合了力学，光学等顶尖物理技术，所以说一台光刻机的复杂程度难以想象。
　　现在最先进的光刻机制造商只有荷兰一家独大企业阿斯麦，其一台euv光刻机就值1.48亿美元，这代表你有钱还买不到，真正可以说的上是得光刻机者得芯片产业。
　　2005年的时候，阿斯麦、日本佳能和尼康都在研发，结果后来佳能和尼康熬不住了，没成果又没市场。
　　阿斯麦其实也熬不住想放弃，但客户不答应，联合又给他50亿欧元的经费支撑，才顺利生产了出来。目前，中国光刻机什么水平？
　　目前，我国大陆还没有一台这种顶级euv光刻机。
　　现有我国大陆光刻精度最高的只能做到14nm，还是买的光刻机。
　　不过台积电现在的制造工艺能达到5nm跟7nm。那么，中国大陆现在能造出自己的光刻机吗？
　　答案是：当然
　　上海微电子装备有限公司（SMEE）已经量产的光刻机中，性能最好的SSA600/20工艺只能达到90nm，相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。
　　而国外的先进水平已经达到了7纳米，正因如此，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。
　　不过，国内在芯片代工技术上，已经开始有所突破。
　　10月12日，中芯国际官宣完成了FinFET N+1先进工艺的芯片流片和测试，所有环节全部是自主国产。
　　中芯国际联合CEO梁孟松曾在财报电话会议上披露，中芯国际N+1制程工艺与14nm制程工艺相比，性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%、SoC面积减少55%。
　　而且N+1工艺在功率和稳定性方面和7nm工艺非常相似，不需要EUV光刻机，但在性能方面提升还不够，所以N+1工艺是面向低功耗应用领域的。
　　虽然现在这款芯片还在流片测试阶段，没进行量产。
　　可是从长期来看，这也算是中国芯发展进程里的一大进步，为国产半导体生态链再立新功。
　　在追赶国际先进水平方面，中芯国际仍有很长很长的路要走。
　　中国被称为世界工厂已经有20年时间，而中国最大的芯片制造企业中芯国际成立至今刚好也是20年。
　　《中国制造2025》也将EUVL列为了集成电路制造领域的发展重点对象，并计划在2030年实现EUV光刻机的国产化。最后：
　　随着国家对芯片领域大幅度投资和持续投入，相信中国的光刻机发展也将最终进入大规模自主生产的阶段。
　　对于中国来说，一切只是时间问题。
　　很遗憾，目前来说大陆境内还无法生产高端光刻机和5nm芯片！
　　去年华为突然受到美国的制裁让芯片和光刻机走到群众面前，原来我们引以为傲的麒麟芯片并不是纯国产，依然需要国外技术的帮助才能生产出来。
　　随着禁令的加深，麒麟芯片的生产工作彻底停摆，以至于华为手机业务随时都有＂崩塌＂的风险。在以往，海思麒麟芯片生产都是交给台积电完成的，华为并无制造能力！
　　虽然台积电表面上是一家中国公司，但其核心技术却有着美国的身影，就拿制造5nm芯片必不可少的EUV光刻机来说，没有美国点头台积电也是买不到的。
　　中芯国际
　　而大陆半导体发展缓慢的原因也大都在此，此前美国就对我们实行了技术封锁，以至于同为芯片代工厂的中芯国际即便花费2亿美元的天价也无法买到ASML的EUV光刻机，而它又是生产5nm芯片的必须设备，没有替代的可能！
　　既然买不到就自己造呗，拥有14亿人口的中国造得了飞机导弹难道还搞不定一台小小的光刻机吗？
　　恐怕还真要让您失望了，中国还真造不出和荷兰ASML同水平的光刻机！当然，这不是说中国的制造能力不行，而是全球没有任何一个国家能够独自造出顶级的光刻机。
　　这并不是妄言，一台顶级的ASML光刻机重达180吨，其内部的零件数量多达数十万个，其中螺栓都有4万多个，并且还要把这些零部件井然有序的组合在一起并实现运转，难度有多大可想而知！
　　更关键的一点是，光刻机所涉及的技术极其复杂，其中包括美国的光源、日本的光学设备、瑞典的轴承、法国的阀件、德国的蔡司镜头等等......这些都是一个行业的龙头企业，技术都是最顶尖的，在他们的配合下才能制造出最先进的光刻机。
　　然而除了荷兰的ASML，世界上再也没有第二家企业能把它们全部整合起来。ASML为何能够轻松获得这些元器件呢？这是因为它被这几大巨头联合控股，从中获得了大量的资金和技术支持，所以ASML的EUV光刻机才能够冠绝全球，其他人显然没有这个便利。也难怪ASML的CEO曾自信地说：＂即便我们公开图纸，别人也无法造出光刻机！＂
　　说完了光刻机再说芯片，前面也提到了EUV光刻机是制造5nm芯片必不可少的设备，现在我们连工具都没有自然不可能制造出5nm芯片了，这两个短板其实可以当做一个，只要搞定光刻机芯片自然也就顺便解决了。
　　另外要注意的是，我们是造不出高端光刻机而不是造不出光刻机，日前上海微电子制造的光刻机已经可以实现22nm芯片的制造工作，虽然距离5nm相差很远，但好在它是一款纯国产光刻机，不用依赖国外技术！至于芯片制程中芯国际已经实现14nm工艺的批量生产，7nm工艺也已经完成研发只待流片，如果成功将打破国产企业造不出高端芯片的尴尬局面。结语
　　从目前来看，不管是光刻机还是芯片我们都还处在末端，需要突破的地方还有很多！好在国内的企业已经意识到技术自主的重要性，开始布局相关领域，虽说超越西方国家很难，但三五年内实现自给自足还是没有问题的！
　　40年前，知道中国能有如此的发展前景吗？外国人不就比咱们早干了几年吗？中国人创造了多少人间奇迹，小小的芯片、小小的光刻机没有什么不可能的，只要有中国人肯干，什么事都能干得好！二十年后，全球只有两个国家中国、外国！
　　中国能生产光刻机和5纳米芯片。已经生产出90纳米的光刻机，低端、国产，即将生产出28纳米的，中端、国产，因此，有充分的理由相信7、5纳米的即EUV光刻机也能生产出来；已能生产7纳米芯片，依托的是国外DUV光刻机，＂目前中芯国际针对5纳米工艺已经在开展，但由于缺乏EUV光刻机，所以暂时无法再跟进＂（梁孟松语），这就是中国光刻机和芯片发展的基本现状与趋势。
　　中国已经初步证明 1 个国家主要依靠自己的技术和人才就能生产出那么难造的设备。虽然还仅是用已生产出的低端、将生产出的中端光刻机来证明的，却也已经实打实地攻破了 1 个国家不可能生产出光刻机的论调。而光刻机特别难造这个说法，无疑也适用于低端、中端光刻机，只不过高端光刻机更难造而已！其实，日本已经作了同样的证明，主要依靠本国，已经把中端光刻机也生产出来了，先于我们国家。荷兰的ASML所证明的是多国能生产，已经表明通过多国研发、一国集成可生产出高端的光刻机，但并不是一蹴而就的，高端正是建立在先生产出低端、又生产出中端的基础上，哪一类高端设备的诞生不是经历了这样的一个过程？！所以说，我们国家和外国在光刻机生产上的过程和结果必定是相同的，只是途径不同罢了，问题是我们想跟人家合作研制，人家却根本就不想；当然，还会有速度的不同，我们国家毕竟只能主要依靠自己研发、生产，慢一些是难以避免的，很客观，高端光刻机的研发和生产无论怎么努力、多么专注也都会更慢。
　　我们国内生产高端光刻机和芯片的需求与动力强劲。中国是世界上第一大芯片市场，低端、中端、高端的光刻机和芯片需求都强劲，而我们国内已经具备的7、5纳米芯片设计能力，已经具备的7纳米工艺技术能力、7纳米生产良品率达到业界标准，5纳米生产技术研发以及已经具备的高端封装封测能力，都让高端光刻机成为了现实且紧迫的需求，7纳米、5纳米的光刻机都急需，而外国的相应光刻机却买不来，中芯国际下了订单的也不给发货了，只能等待中国生产出的EUV光刻机，中国必须自己生产出来、提供上去的形势明朗、动力强劲，更为强劲的是国家的自主可控要求和自主研发规划以及政策、资金等支持。
　　难度在精密光学仪器。  我们有名气的光学镜头厂比较少
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　　【中国能够生产光刻机？以及5纳米的芯片吗】
　　实际上，中国确实可以生产光刻机，目前我国的光刻机，就是上海微电子的90纳米工艺的光刻机。我们可以在上海微电子官网中看到这个光刻机——
　　在今年早些的时候，有消息称，上海微电子有望在2021年第4季度向国内芯片制造企业交付28nm光刻机，也就是说上海微电子很可能结束90纳米工艺的局面，带来全新的工艺体验。
　　从这个角度我们确实可以看到，在面对光刻机领域的众多压力的时候。上海微电子还是能够不断的发挥自己的优势，打造出属于国内的光刻机。不过，我们也应该看到为什么ASML能够领先全球，成为光刻机的领先者，有一个最重要的因素，就是因为它是全球化大生产的企业——
　　1.来自于西方国家的支持，包括各种零部件都是来自于西方的一些重要国家，比如说德国的台词镜头，美国的光源等等。
　　2.技术方面的限制。这是因为像瓦森纳协议让很多技术类的内容都被限制，不给我们进行提供。
　　而在我国芯片领域，我们最感觉到自豪的应该就是中芯国际。最近，关于中芯国际被曝内讧 ，CEO梁孟松提辞职的消息让我们感觉到惊讶，不过事件的真实还是以中心国际的公告为主。
　　不过，从其中所透露的请辞书中可以看到，中芯国际目前已经实现了12纳米以及n＋1等技术的量产。7纳米技术的开发也已经完成，而5纳米以及3纳米最关键的就是八大技术也在有序的开展，一旦EUV光刻机到位，就能够进行全面的开发。
　　所以，从这里可以看出，我们现在主要缺乏的还是自主研发的EUV光刻机，如果不能够解决这方面的问题，很可能对于我国在芯片的研发和发展中，确实会造成一定的影响。
　　我们也希望我国在光刻机领域以及芯片领域有所成绩，能够真正的自主自强。
　　美国、日本、英国、俄罗斯等40个成员国签订《瓦森纳协定》活脱脱像小气的邻居捂着自己的老母鸡，怕右舍偷了去这样自己很快就没有了养鸡的优势了。光刻机就属于禁售的产品，《瓦森纳协定》每隔几年会更新禁售列表，比如2010年90nm以下的产品禁向我国出售，到了2015年则改成了65nm。
　　说句不好听的，这样做的目的就是想一直压你一个头来保持自己的绝对霸权主义，并以此来制定世界的规则和资源的分配。对于整个世界的生态环境来说，生产光刻机本不该是某一个国家需要去攻坚的技术壁垒，而是全世界可以享受的成果。就像华为本来就是一个顶尖的芯片设计厂商，设计好芯片给台积电生产就好，又或者ASML生产好光刻机卖给我们自己生产也好。
　　ASML其实也不过只是一个大的整合商，把世界各地的技术产品整合起来，比如拥有10多万个零件的EUV光刻机就拥有5000多家供应商，分布在世界各地，其中32%的供应商在荷兰和英国，27%的供应商在美国，14%的供应商在德国，27%的供应商在日本。AMSL的光刻机体现了全球产业链的协同创新，但恰恰这种排它性却要针对我们。
　　无奈我们不得不自己生产光刻机，生产芯片，自主研发是一条不得不走的路，国产光刻机想要追赶上来是迟早的事情，但确实需要10~20年的时间，因为光刻机不可能仅靠某一家厂商，又或者几家产商，它需要整个产业链的配合，比如美国的光栅，德国的镜头，瑞典的轴承，法国的阀件等等，我们也需要这样的产业链。
　　从芯片的发展史来看我国所处的位置
　　芯片的产生应该追溯到1958年集成电路技术的诞生，距今已经有63年了，发展到今天已经成为了高科技皇冠上的那个璀璨耀眼的明珠。1950年美国人拉塞尔·奥尔、威廉姆·肖克莱发明了离子注入工艺，1956年美国人富勒发明了扩散工艺其实早已经为芯片的诞生做下了铺垫。
　　离子注入用于形成较浅的半导体结，而扩散则用于形成较深的半导体结，其目的都是通过认为的方式改变半导体材料的电学性能。
　　如果说以前的这些都是基础配套设施，那么1960年诞生的光刻工艺才是如今芯片制造的灵魂所在，光刻机工艺的出现使得硅器件制造进入了平面加工的技术时代，如此才有了大规模集成电路出现的可能性。1962年史蒂文·霍夫施泰因研制出了全球首枚可批量生产的半导体场效应晶体管，采用了16个MOS晶体管。
　　1963年弗兰克·万拉斯和萨支唐把N-MOS和P-MOS连接成互补结构提出CMOS电路技术，如今95%的芯片都是基于CMOS工艺制造。
　　芯片能够朝着戈登·摩尔提出的摩尔定律发展也就变得理所当然，要知道1971年，英特尔推出的首颗微处理4004芯片只集成了2250个晶体管，而如今一块指甲盖大小的芯片却容纳了上百亿的晶体管。
　　其技术壁垒就在于光刻机上，只有光刻才能达到这样的精度，但光刻机的发展奠基的同样是无数大牛，它并不是凭空出现的，所以我们自主研发之路一定会存在时间差。
　　结语
　　虽然国内某些企业官宣14nm，但并未量产，我们目前也还没有去国外技术的28nm光刻技术，自主生产90nm算是保守。历史已经告诉了我们，10~20年的自主研发之路并不算什么，箭在弦上不得不发，总有一天我们会追赶上。
　　以上个人浅见，欢迎批评指正。
　　认同我的看法，请点个赞再走，感谢！
　　喜欢我的，请关注我，再次感谢！
　　不能，至少短时间内不能，多得不敢说，三五年内中国是不能生产高端光刻机的；至于5nm芯片，如果能拿到现成的光刻机，那生产问题不大，但要是拿不到，凭我们自己的国产光刻机生产5nm，保守估计得十年以上。
　　不信大家可以看看上面这张截图，我国首台自主知识产权的光刻机在2007年底的时候才问世，由此可见我们在光刻机上的研发确实晚了一大截。目前国内的光刻机制造商主要是上海微电子，拥有国内80%的市场，应该说是国内唯一的光刻机制造商，目前上海微电子最好的光刻机是90nm，虽然一直有传闻2021年将交付一台28nm的光刻机，但到今天为止，我没有找到任何官方报道，这说明上海微电子突破28nm光刻机还有一定难度。并且能生产和能量产还有本质区别。
　　现在三星和台积电有4nm制程工艺，ASML的光刻机研发那肯定不止4nm，保守估计也是2nm或者1nm，所以上海微电子跟ASML的光刻机差距还是很大的。从两家的发展年限和发展轨迹来看，我给出10年的差距并不过分。那怕上海微电子现在量产28纳米，那还有14纳米、12纳米，再往前的7nm、5nm，我们就按照两年一更新的进度，这也得要10来年了（翻了一下高通骁龙800，这已经是2013年的产物了，用的就是28nm HPm技术）。5nm芯片也不是那么容易的
　　为什么这么说呢，看看三星代工的高通888就知道了，功耗一直受人诟病。目前国内最好的芯片制造企业是中芯国际，但中芯国际定的EUV光刻机因为漂亮国的限令未按时交付，所以目前中芯国际能生产制造最先进的芯片是14nm，老实说，这个制程工艺在2021年真有点不够看，看看联发科，连入门级的天玑720都是7nm制程，而稍微高端一点的800系列、900系列都是6nm制程，并且年底高通骁龙898、天玑2000都会切换到4nm，差距还是挺大的。
　　目前中芯国际困境也一样，想要拿到好的光刻机只能依赖ASML，参考美国允许高通供货4G芯片给华为一样。可能等大家都切换到3nm后，老美才会放开5nm制程的工艺限制，那时候中芯国际才能正式量产5nm，但那时候的5nm，怕是只能作为低端芯片了（现在的7nm也只能做个低端芯片，所以两三年后，5nm用在低端芯片上也用不着惊讶）。
　　如果中芯国际一直拿不到ASML的光刻机，想等到国产光刻机取得突破的话，那最起码也得是5年起步，甚至10年后也不是没可能。我们在这一板块差距确实挺大的，并且能突破的点非常有限。
　　天下無難事只怕有心人，光刻機只是fab process 技術中一項，都會被克服的。