为什么高端光刻机很难“买”和“造”？
只要高端制造技术研发成功，难做的也会变得容易；只要高端光刻机产品即将制造成功，难买也会变得容易买。形势变得两易！说到两易，只要不受国货易买国外高端产品的“外界干扰”，直到下线、量产、上市，就完全走出了困境。如果再买高端产品，会有不错的选择。第一次可以货比三家。关键是更好的选择，因为是你国控制的。打造更高端的产品，基础高，关键在于更高端的产品只在同一边，甚至是顶级的。这就是中国制造和购买的关系的样子，制造和购买中低端光刻机的关系也是这样，这和美国及其盟友的关系有很大的不同，也是被历史事实反复证明的。
制造和购买的关系以后在中国只会是这样！和美国及其盟友很不一样，如果中国不造高端顶级的光刻机，根本买不到。如果我们建造它，我们可以在国内外购买它。打造高端光刻机的企业也能赚得盆满钵满。特别是我们的高端芯片制造企业，在核心工艺设备上不可能被美国和荷兰捆绑，在其他工艺设备和材料上也不可能被美国单独捆绑。因此，国内高端芯片设计企业不可能卡在高端芯片代工上，国内高端封测企业也不可能把自己的高端技术用在高端国产芯片封测上，结束一系列国内企业的无奈、尴尬甚至屈辱的漫长历史；关键是打造和加强高端技术链、产业链和供应链，在高端光刻机技术和产品上有所突破。虽然高端光刻机很有可能是最后的强者，那么高端自主国产芯片就有了！然后，会有，而且会比较快，更多的高端自主芯片上到顶！在达到7纳米高端自主化的时候，花大钱买国外芯片的历史将在中国这里结束，国产芯片赚大钱的历史将开始。我们来看看，想一想。为什么不买呢？！
为什么会陷入两难境地？从现象上看，高端光刻机产品国内还没有制造出来，很难买到国外的产品，高端光刻机技术国内还没有研发出来，技术和产品都被国外垄断，很难做出国内的产品。所以本质上是中国高端产品难以购买和制造的实质性原因，也就是陷入两难境地的实质性原因。正确处理制造和购买的关系成为摆脱困境的实质性途径。历史事实表明，“造不如买”的本质是“研不如买”。自己研发的高端自主制造技术，包括整机的集成和零部件的制造，当然是很难的，不仅是最难的，也是最难的。到现在还很难买到制造，和自主研发技术一度被人为造成有很大关系。
光刻机被誉为半导体行业皇冠上的明珠。光刻机的主要作用是将掩模上芯片的电路图转移到硅片上。某种程度上，光刻工艺决定了半导体电路的线宽，也决定了芯片的性能和功耗。芯片越高，光刻工艺越先进。
“欲善其事，必先利其器。”光刻机是芯片制造中的“利器”，也被誉为半导体行业皇冠上的明珠。光刻机的主要作用是将掩模上芯片的电路图转移到硅片上。某种程度上，光刻工艺决定了半导体电路的线宽，也决定了芯片的性能和功耗。芯片越高，光刻工艺越先进。
众所周知，芯片很重要。没有芯片，几乎所有的电子设备都会失去功能。但离开光刻机，自然就做不了芯片，也不可能生产手机、电脑等电子设备。
光刻机的关键技术:以光为媒介，在方寸之间雕刻微纳
一个指甲盖大小的芯片，内部包含了上千万个晶体管，就像一个超级城市，电路复杂，与光刻机的工作原理有关，涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物质传输、高精度微环境控制等多门先进学科。因此，光刻机是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，具有极高的单机价值。
如果从工作原理的角度分析，光刻机并不复杂。“以光为介质，微纳刻在方寸之间”，光刻机通过串联光源能力和形状控制手段，通过绘制电路图的校正，传输光束，通过物镜补偿各种光学误差，将电路图按比例缩小后映射到硅片上，再用化学方法显影、刻蚀，最终得到刻在硅片上的电路图。
但最难的是，它需要在极小的空间内完成超精细的纳米级雕刻工艺，才能拥有这种能力。需要掌握的关键技术很多，主要包括以下几项:
1，“微型投影系统”就是所谓的“光刻机镜头”。这种镜头不是普通镜头，尺寸可以达到2米高，直径1米甚至更多。光刻机整个曝光光学系统可能需要20多个锅底大小的透镜串联起来，才能把光学部分的精度控制在纳米级别。每片镜片都采用高纯度透光材料，包括高品质抛光等工艺，一片镜片的成本在数万美元左右；
2.既然叫“光刻机”，那么“光源”也是光刻机的核心之一。要求光源必须发出能量稳定、光谱窄的紫外光，以保证加工精度和精度的稳定性。按照光源的发展轨迹，光刻机从最初的紫外光源(UV)发展到深紫外光(DUV)，再到现在的极紫外光(EUV)。其中最大的区别在于波长。波长越短，曝光的特征尺寸越小。
(数据来源于上海微电子官网、东兴证券研究所、OFweek电子工程网。)
光刻机中最早的汞灯产生的紫外光源已经从g线发展到I线，波长也从436nm缩短到365nm。随后，工业界用电子束激发惰性气体和卤素气体结合形成的气体分子，在跃迁到基态时产生准分子激光的深紫外光源，进一步将波长缩短到193nm。由于在此过程中遇到的技术障碍，采用浸没等技术进行修正后，光刻机的极限光刻工艺节点可以达到28nm。
目前业界最先进的掩膜版光刻机是EUV掩膜版光刻机，将准分子激光照射在tin等靶材上，激发波长为13.5nm的光子作为掩膜版光刻机光源。EUV光刻机大大提高了半导体工艺水平，可以实现7nm以下的工艺，为摩尔定律的延续提供了更好的方向。在工业中，只有阿斯麦能提供EUV设备，这是在工业金字塔的顶端。
3.分辨率，对光刻法可以达到的最细线精度的描述。光刻的分辨率受到光源衍射的限制，因此与光源、光刻系统、光刻胶和工艺有关。一般来说，分辨率与光源波长的关系可以用公式“r(分辨率)=K1(工艺参数)λ(光源波长)/NA(光学透镜数值孔径)”来表示。
4.工艺节点是反映芯片工艺水平最直接的参数。工艺节点的大小基本上与晶体管的长度和宽度成正比，每个节点基本上都是上一个节点的0.7倍，0.7X0.7=0.49，所以每一代工艺节点上的晶体管面积都比上一代小一半左右，那么单位面积上的晶体管数量就会翻倍，这就是著名的摩尔定律。一般需要18 24个月，流程节点会发展一代。
工艺节点的发展以28nm为分水岭，虽然还是按照0.7倍的规律前进，但实际上晶体管面积和电性能的提升远远落后于节点值的变化。比如英特尔当时的统计显示，他们20nm工艺的实际性能相当于三星的14nm工艺和台积电的16nm工艺。比较麻烦的是，不同厂家的工艺节点转换方式不同，导致很多理解上的混乱。所以只有对芯片要求高的产品才会采用28nm及以下的先进工艺。当然，到目前为止，台积电已经开发出了更先进的5nm工艺，并实现了量产。今年下半年，将会有相关芯片的产品问世。
为什么高端光刻机难买难造？
一般来说，一条芯片生产线需要几台光刻机，一台光刻机的成本也很高，其中成像系统和定位系统最为昂贵，整个设备的成本在3000万到5亿美元不等。此外，光刻机的部件还包括来自瑞典的轴承、德国的镜头、美国的光栅、法国的阀门等等，都属于各国的高端科技产品。
光刻机的折旧率很快，每天大概要花39万人民币。称之为“印钞机”并不为过。正是由于光刻机的高成本和上面提到的先进技术，阿斯麦每年只能生产20多台EUV光刻机。
有了这么贵的设备，阿斯麦一年卖几台就能养活整个公司。中国市场一直是阿斯麦的重点业务领域，但不可能向中国销售高端光刻机。为什么？这里应该提到《瓦塞纳尔协定》。比如SMIC一直在等待的EUV光刻机，一直没有停止研发进程，在14nm的基础上开发了“N+1”和“N+2”工艺，相当于7nm工艺。SMIC联合首席执行官兼执行董事梁梦松也透露，即使没有EUV光刻机，7纳米工艺也可以在现阶段实现。然而，如果你想大规模成熟量产，你仍然需要EUV光刻机。
中国也被称为“制造大国”。既然买不到，怎么自己造呢？
以前搜狐可以复制雅虎，淘宝可以复制易贝，滴滴可以复制优步，那么我们是否可以复制一个阿斯麦，做自己的光刻机呢？要知道，阿斯麦是目前光刻机领域的“一哥”。虽然尼康和佳能称之为“光刻机三巨头”，但阿斯麦是光刻机中唯一支持14nm及以下的。
“掩模对准器之王”阿斯麦的成功难以复制。阿斯麦出身名门，由荷兰著名电器制造商飞利浦的半导体部门独立拆分出来。2001更名为阿斯麦。
在阿斯麦的背后，有英特尔、三星、台积电和SK海力士等半导体巨头的支持。只有在阿斯麦投资，我们才能成为其客户，并获得供应光刻机产品的优先权。在多方注资下，阿斯麦也有更多的机会壮大自己的实力:
2001年，阿斯麦收购美国光刻机制造商硅谷集团，收购反光技术，市场份额超越佳能，赶超尼康。
2007年，阿斯麦收购美国Brion公司，成为阿斯麦整体光刻产品战略的基石。
2012，阿斯麦收购全球知名准分子激光制造商Cymer，加强光刻机光源设备和技术；
2016年，阿斯麦收购台湾半导体设备制造商汉威科，引进先进的电子束晶圆检测设备和技术。
2016，阿斯麦收购德国卡尔·蔡司子公司24.9%股权，强化其光刻镜头技术；
2019年，阿斯麦宣布收购其竞争对手掩模对准器制造商Mapper的知识产权资产。
如上所述，光刻机设备集成了许多复杂的学科，不仅种类繁多，而且寻求该领域最先进的技术。放眼当下，没有一家公司敢说自己能在这些领域做到最好。只有阿斯麦能通过自研和收购继续走上神坛。
很多人可能不信。当光刻机首次在中国开发出来时，阿斯麦还没有出现。据记载，1977年，中国恢复高考的那一年，诞生了国内最早的光刻机半自动接近式光刻机——GK-3，由上海光学机械厂试制。
事实上，20世纪80年代开了一个好头。1981年，中科院半导体所研制成功JK-1半自动接近式掩膜版光刻机样机。1982国产KHA-75-1光刻机的诞生，估计比当时最先进的佳能晚了四年。1985年，中国第一台分步投影光刻机诞生，与美国的时间差距不超过7年。这些都说明当时中国其实已经注意到了投影光刻机的重要性，但是由于国内生产技术不成熟，很难实现量产。
上世纪80年代末，“造不如买”的思想席卷了一大批制造企业，中国半导体行业研发进程脱节，光刻机行业也未能幸免。
虽然后续一直在追赶国外强国，但落后的产业环境和与世界先进企业的差距，让中国在高端光刻机领域没有留下自己的痕迹。
“眼见他起朱楼，眼见他楼塌”，80年代初奠定的中国光刻机的工业基础就这样被鄙视了。这也是国内光刻机行业一直赶不上国外的原因。此外，光刻机制造的各种零配件也受到不同程度的监管。现在把它们找回来太难了。
中国高端光刻机正在路上。
2001年科技部与上海市共同推动成立上海微电子装备公司，承担国家“863计划”项目下100nm高端掩模版光刻机的研发工作。据悉，CLP 45将其从事分步投影的光刻机团队搬到上海参与其中；
2008年，科技部召开国家科技重大专项“超大规模集成电路制造装备及成套工艺”推进会，将EUV技术列为下一代光刻技术的重点研究方向。中国企业还将EUV光刻机列为集成电路制造领域的发展重点。
如今，除了上海微电子设备、合富新硕半导体、江苏苏樱集成电路设备，还有清华大学精密仪器系、中科院光电所等高校/科研单位，以及国内从事光刻机及相关研究生产的45家中电科。
R&D成果方面，2016，清华大学“光刻机双工作台系统样机研制”项目顺利通过验收；2016，清华大学“光刻机双工作台系统样机研发”项目顺利通过验收；2018年，国家重点科研装备研制项目“超分辨率光刻设备”通过验收，也是世界上第一台采用紫外光源实现22nm分辨率的光刻机。意义在于用廉价的光源实现更高的分辨率，用于一些特殊的制造场景。
可以看出，中国在光刻机自主研发的过程中也取得了长足的进步。但是，相对比较慢。要想真正研发出高端的光刻机，需要保证很多学科和领域的技术水平达到或超过世界先进水平，任何一个环节都会影响产品的性能。
这是美国的精确打击。你能找出这个坏主意是怎么想出来的吗？我想，正是因为我们50年代掌舵人缺乏几乎所有的科学知识，被自己的力量切断了联系，再加上40后和60后的纽带。30秒后，我们被禁用。40后除了是地产的顶尖，其余的都倾向于残疾。50后有差距。当时做自然科学的权力中心很少，人才都从事商业。如果他们不能购买自然，他们只能制造，说和创新。虽然很少，但有很多人可以做光学。后来60后70后被40后50后教，都缺乏在体制边缘渗透交融的能力。他们天天喊隔行如隔山，各占优势。这种综合性的高技术装备，包括航空发动机在内，缺乏专业的熟练程度，也缺乏交叉合作的能力。他的目标是不玩这个，但是什么？
高端光刻机难买是因为以美国为首的西方国家对中国进行了严格的技术封锁，难造是因为光刻机是高科技的集成产品。在中国基础如此薄弱的情况下，能取得这样的成绩，是一个奇迹。久而久之，光刻机就会像盾构机一样被征服。
因为全球只有荷兰生产高端光刻机，产量有限，很难买到。光刻机也很难制造，因为它结合了工业制造几乎所有方面的高科技。
难买的又是一个不希望你超越自己的！难建是因为之前有配套设施，没被重视！如果接下来关注的话，搭建起来并不难！