光刻机的难度在哪里
光刻机作为芯片产业制造中不可缺少的设备，也是工时和成本占比最高的设备，更是全球顶尖技术和人类智慧的结晶。那么目前有哪些国家可以制造出光刻机呢？
目前在制造光刻机领域中，荷兰已经达到了领先全球的水平，荷兰的ASML公司占据了全球市场份额的80%。
除了荷兰以外，日本和中国也可以制造出光刻机。日本代表的企业是佳能和尼康，中国的代表企业是上海微电子。虽然我国目前只能制造出90纳米的光刻机，但是我国已经加大了科研投入和人才培养，相信在不久的将来，就能制造出属于自己的光刻机。
二、光刻机的难度在哪里
1、光源问题
光刻机以光为媒介，刻画微纳于方寸之间，实现各种微米甚至纳米级别的图形加工。目前，世界上最先进的光刻机已经能够加工13纳米线条。而我们人类的头发丝直径大约是50~70微米，也就是说，光刻可以刻画出只有头发丝直径1/5000的线条。
前面提到的荷兰ASML公司的极紫外光刻机（EUV）是现在全球最顶尖的光刻机设备，相较于DUV，它把193nm的短波紫外线替换成了13.5nm的极紫外线，能够把光刻技术扩展到32nm以下的特征尺寸。
EUV光刻机的光源来自于美国的Cymer，这个13.5nm的极紫外线其实是从193nm的短波紫外线多次反射之后得到的。
简单来说，就是用功率为250的二氧化碳激光去不断轰击滴落下来的金属锡滴液，在进行连续轰击之后，就能激发出EUV等离子体，从而获得波长更短的光。在这个过程中，每秒大约要攻击5万个滴液，而一个金属锡滴液，其实只有20微米的大小。
这是个什么概念？就是相当于从地球上发射出了一束手电光。足以可见其精密程度。光源的问题，就是光刻机制造的难点问题之一。
2、反射镜
光刻机的第二个难点，是用来调整光路和聚焦的反射镜。
普通光刻机的物镜是透镜，高端光刻机的物镜是反射镜，反射镜还得利用Bragg反射的原理添加涂层。
反射镜的作用是把模板上的电路图等比例缩小，在硅片上以电路图的形式呈现出来，这是制造芯片的关键元件。
ASML公司EUV的光学元件都来自于以做光学器件出名德国的蔡司，当然其中也包括光刻机的反射镜。
EUV多层膜反射镜作为光学系统的重要元件，成为了EUV光源的一项关键技术，需实现EUV波段的高反射率。
近年来，科研人员们通过研究发现，采用Mo/Si多层膜制备出的反射镜对中心波长为13.5nm、光谱带宽，在2%以内EUV光的反射率可达70%。通过将Mo原子和si原子交替排列，可使13.5nm的EUV光在其中发生干涉，从而得到较高的反射效率。
一句话来感受一下EUV反射镜精度到底有多高？假设差不多半米直径的镜面是德国国土面积那么大，那么其局部的凹凸不能超过1mm。
光刻机上面反射镜的制造，也是光刻机技术的一个难点。
3、工作台
光刻机的工作台控制了芯片在制造生产中的纹路刻蚀，工作台的移动精度越高，所加工的芯片精度就越高。这对于国家的硬件能力和软件能力都是考验，即使是科技实力十分强大的美国也无法做到垄断光刻机移动工作台。
ASML公司的EUV光刻机工作台采用的是一种高精度的激光干涉仪，以此进行微动台的位移测量，构建出一个闭环的控制系统，进而实现纳米级的超精密同步运动。
光刻机分辨率的日益提高对光刻机工作台提出了更高的要求，在工作台运行过程中，需要花费更多的时间对准以保证光刻机的工作精度。
也就是说，怎样在保证不浪费太多时间的同时确保工件的精度？这是个问题。
在芯片制造过程中，并不是一次曝光就可以完成的，在制造过程中要经历多次曝光，这也就意味着，在芯片制作过程中要进行多次对准操作（每一次曝光都要更换不同的掩膜，掩膜与硅晶圆之间每次都要对准操作）。芯片的每个元件之间都只有几纳米的间隔，在这种情况下，掩膜与硅晶圆之间的对准误差都必须控制在几纳米范围内。
一次对准可能相对来说比较容易，但芯片的制造需要多次曝光多次对准，在曝光完一个区域之后，放置硅晶圆的曝光台就必须快速进行移动，接着曝光下一个需要曝光的区域，想要在多次快速移动中实现纳米级别的对准，这个难度相当大。就相当于端着一碗汤做蛙跳，还得保证跳了几十次之后一滴汤都没洒出来。
工作台技术不论是从精度还是时间效率上来说，均是光刻机技术上的一个难点。
4、耗电问题
光刻机要在工作过程中稳定地输出高功率的光线，以支持其在晶圆上的持续刻蚀。为了实现芯片的工业化量产，光刻机在耗电能力上也有极致的追求。
最关键的还是，EUV光刻机还非常费电，它需要消耗电量把整个工作环境都抽成真空以避免灰尘，同时也可以通过更高的功率来弥补自身能源转换效率低下的问题，一般设备运行之后每小时就会损耗至少150度的电力。
这种极度耗电的问题，也是光刻机制造中的一个难点。
除此之外，次级电子对光刻胶的曝光、光化学反应释放气体，EUV对光罩的侵蚀等种种难题都要一一解决。这种情况就导致很长一段时间内EUV的产量极低，甚至日均产量只有1500片。
当然，除了上面提到的几点之外，光刻机的研发还面临着很多难点，光刻机对工作环境的要求极高，它必须要在超洁净的环境下才能够运行，一点点小灰尘落在光罩上就会带来严重的良品率问题，并对材料技术、流程控制等都有更高的要求。最致命的一点，就是光刻机的研发成本极高。
结语：光刻机制造在光源、物镜、工作台、研发投入、工作环境等领域都面临着不小的难点，也正因如此，光刻机技术久久都未取得明显突破，我国在芯片制造上依旧面临被卡脖子的困境。但目前我国在光刻机技术上已经取得了一些小小的突破，国产光刻机未来可期！期待中国光刻机打破垄断，走向世界的一刻。
18448106455：光刻机的难度在哪里
慕雯希
：答：二、光刻机的难度在哪里？1. 光源问题：光刻机以光为媒介，实现微米甚至纳米级别的图形加工。荷兰ASML公司的极紫外光刻机（EUV）是现在全球最顶尖的光刻机设备，其光源技术来自于美国的Cymer，通过多次反射短波紫外线得到极紫外线。这个过程的精密程度可见一斑。2. 反射镜问题：反射镜是用来调整光路和...
18448106455：光刻机到底难在哪里 它有什么特点
慕雯希
：答：1、难在它的制造精度，为了便于形象地解释，光刻机制造芯片的过程就相当于“冲洗照片”。设计好的集成电路的电路图相当于照片的“拍摄的内容”，晶圆就相当于“相纸”，光刻机的其它机构就相当于与照相机的“镜头机构”。2、不同的是洗照片是将照片放大呈现到相纸上，制造芯片是将设计的集成电路微缩到...
18448106455：造光刻机比原子弹更难?为何荷兰有人说:图纸给我们也造不出来?_百度知 ...
慕雯希
：答：从技术难度和供应链系统的角度来看，光刻机的制造更难。 特别是高端光刻机的制造不是一个国家的制造系统和科研能力能达到的。原子弹的制造理论和方法并不复杂，特别是在上世纪各国相继制造核弹后，核弹的制造方法不再是秘密。20世纪70年，美国哈佛大学经济系的林特学生仅在图书馆专门研究相关书籍，就写...
18448106455：光刻机是什么?造一台有多难?
慕雯希
：答：光刻机的制造难度光刻机制造难度之大可以用荷兰ASML公司的一句话来表示，对方表示就算把光刻机的图纸拿出来，我们也制造不出光刻机。且不说对方是不是小看了中国制造，从侧面也反映出了光刻机的制作难度之大。因为现在还没有一个国家可以独立的制造出顶级的光刻机，就算是现在行业领先的ASML公司制造...
18448106455：...哪几个国家能造成高端光刻机?为何高端光刻机的制造难度那么大...
慕雯希
：答：它的工作原理看似并不复杂，但在实际操作中却有困难，比如制作一个微型电路，它必须嵌入数十亿美元的晶体管结构中，在一个与指甲盖大小不匹配的空间里微笑，就像一个复杂的电路。而如此复杂的电路需要用紫外线印刷，那么复印机制造晶体的过程到底是怎么发生的呢？印在华夫饼上。由于紫外线下的光刻胶会...
18448106455：euv光刻机难还是原子弹难?
慕雯希
：答：首先，我们需要了解光刻机的基本知识。光刻机根据光源的不同，可分为紫外光源（UV）、深紫外光源（DUV）和极紫外光源（EUV）三种。其中，EUV光刻机是目前全球最先进的光刻机，能够生产7纳米以下的芯片。然而，这种光刻机的制造难度极大，目前全球仅有荷兰的ASML公司能够生产。与原子弹的研发相比，光刻...
18448106455：为什么国家不能联合国内最先进的企业研发光刻机?
慕雯希
：答：1、光刻机的技术难度在于“技术封锁”，一台顶级的光刻机关键设备来自于西方发达国家，美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承、法国的阀件等，这些顶级零件对中国是禁运的。所以，ASML曾说“即便给你们全套图纸，你们也造不出来”。2、光刻机是“人类智慧集大成”的产物，环顾全球，最先进的7nm EUV光刻...
18448106455：光刻机比探月工程还难吗
慕雯希
：答：西方对于我国封杀有三大科技，其中有1、光刻机，2、航空发动机，3、真空蒸镀机，西方国家这三大法宝，暂时不会放松限制，唯有靠自己研发，否则永远被别人卡着脖子，他们对咱们的蔑视，说咱们不可能研发光刻机的成功，看他们说话语气就知道研发光刻机的难度，难过登天？咱们在2018年可以量产10nm（纳米）...
18448106455：为什么光刻机比原子弹还难造?
慕雯希
：答：为什么制造难度这么高？我们先了解下什么是光刻机，光刻机，这台可以卖到上亿欧元的精密设备，是通过紫外光作为“画笔”，把预先设计好的芯片电子线路书写到硅晶圆旋涂的光刻胶上，精度能达到头发丝的千分之一。这看起来似乎不是什么难事？不！要知道随着 科技 的发展，现代高端手机芯片中的晶体管达到...
18448106455：ASML是唯一能制造极紫外光刻机的厂商,芯片制造到底有多难?
慕雯希
：答：西方国家对我国的技术打压是非常狠的，比如2009年的时候，中国上海微电子研发出90纳米的光刻机，在2010年西方国家就解除了90纳米以上的光刻机对中国出口的限制，2015年又解除了65纳米光刻机对中国出口的限制，让中国的光刻机技术发展完全失去市场。
