龍城瀟瀟生
光刻機，
關鍵是精度，精細度。粗放原理中國也會，但想進一步做精細就要真功夫了。
其實破解光刻機難題，有幾大塊，
讓我們一起分析。
1是芯片電路設計，
2是算法引導的電路改良(漢語拼音邏輯編程推動的算法電路改良
3是光路原理設計
4是光源設計
5是平臺臺架設計和材料
5是底片
6是硅晶片
7是客戶市場生態
也許還有8，9，10，11…
芯片電路，說白了就是與門，或門，非門，並聯，串聯，串並變聯
做出一些功能電路小單元，再依照軟件編程函數邏輯的需要，聯接成集成電路，再不斷地縮印，排列，縮印，排列，最後把數億個小單元集成刻印在一小塊硅晶片上，
在這個大流程中每一個環節的革新與進步，都會大大推動最後芯片的水準。
水準包括算力和算效，體積，能耗，壽命，生產成本，使用成本。
算力與算效是兩碼事兒
算一萬次1+1是算力，得出等於1萬是算效。
人類算100X100其實頭腦中只算了幾次。而計算機暴力運算了上萬次
人類計算2^(100^100)其實沒算多少次。
計算LogaN其實也沒算幾次。如果以計算機暴力運算算出的乘法表，對數表，函數表，平方表，開方表，做成數據庫，
矩陣數據庫，
計算機的機器運算就可以大大簡化，同等算力下，算效翻翻。
因為實際電路層面的物理行為少了，速度會大大提高，能耗會大大降低，散熱設備也會減負。
如果一種函數名，配置一個專屬數據庫(小矩陣數據庫)，那巨量運算就簡化成了簡單讀取。
這樣設計出來的芯片電路算效翻翻，而算力佔用不大。能耗也低。
再說光源光路設計。激光聚焦焦點要清晰，光源頻率，波長，要穩定，波長要更短，光刀才細，
焦距要長短(深淺)合適，位置才準，能量不能太低，也不能過高，過高會把底片燒胡，
其實底片不一定非要比芯片更細少，可以用光路縮刻，7nm的芯片5nm的芯片，並不需要非得7nm的底片。
光路設計合理，20nm的底片一樣可以縮刻5nm的芯片。
所以芯片技術雖難，但卻是個唬人的難度。為的就是技術壟斷。這座高不可攀的高山根本三分之二是假的。只有三分之一的難度是真的。
再說設備材料。
設備的精度不僅取決於設計，加工精度，也取決於材料，
鏡頭的材質，機床鋼材的材質，膨脹率，內部變形應力，都會影響光刻機精度。
同樣的設計，同樣的車工，新鋼材應力未褪，加工出來的機床架精度會因變形而失準。放置經年的老鋼材，慢加工，應力變形就可基本消除。
同樣的優質機床鋼，多存幾份，存放一兩年，放成老料，再做光刻機，精度就上去了。
再說市場生態圈，這個與技術無關，是商業佈局的問題。
其實中國有的是硅晶片，這需要的是耐心。可以先幹短線的設計，耐心等待材料應力，心急吃不了熱豆腐。
對於光學顯微鏡調焦距，鏡筒大一點圓周度分更細，焦距也更細緻。
別太死心眼。
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你可以把光刻機想象成一臺巨大的照相機，它的作用是把一套非常複雜、有著幾十億條線路的圖像給拍攝到一張非常小的底片上。
光刻機對晶圓的光刻是芯片生產中最複雜、最關鍵、耗時最長、成本最高的步驟，其原理圖如下圖所示，簡單來說，你需要光源、被照射的物體【掩膜】、透鏡、底片【晶圓】。
先說光刻機的光源。
現在最先進的光源是極紫外光光源，要知道這個光源可不是隨便誰那個手電筒一照就算是光源了，而是要求這束光有很高的能量，並且還要求光源頻率穩定、能量均勻、平行度高，等等，所以需要及其複雜的結構來產生、調整光源，產生的光需要經過光束矯正器、能量控制器、光束形狀設置、遮光器等一系列的機構。下圖就是光刻機裡面最先進的能夠產生極紫外光的光源了，其複雜程度可見一斑。
再說光刻機的掩膜。
這部分系統由掩膜版和掩膜臺組成。
掩膜版就是承載著芯片線路設計圖的玻璃板，能夠把這麼複雜的電路給縮小到玻璃中，難度可想而知有多高。現在市場上的報價貴的要幾十萬美元。
而掩膜臺是安放掩膜版的地方，這可不是隨便找個地方把掩膜版一放就行的。就好像人在拍照的時候不能亂動，不然很容易拍糊了一樣，掩膜版的位置必須要十分精確。為了保證掩膜版的位置及其精確，需要一整套複雜的系統來控制它的運動，保證達到納米級的精度。
光刻機的透鏡系統【實際上叫做物鏡】
所有搞攝影的人都知道，相機不貴，貴的是鏡頭。而為了保證成像的光能夠在傳播過程中不發生變形，光刻機的“鏡頭”可是個複雜的大傢伙，是由世界上最頂級的光學儀器製造商蔡司負責設計製造的。
下圖就是光刻機的透鏡系統，這龐大的體積、中間層層疊疊的鏡片，是不是相比之下，什麼“大三元”鏡頭都弱爆了？
然後是量臺和曝光臺——這是放置晶圓的地方。
這塊地方也是需要精確的運動控制的，而且像ASML生產的光刻機可以在一片晶圓曝光的時候，檢測另一片晶圓，所以效率非常高。
最後是減振器。
因為光刻的過程，對光線的精度控制要在納米級，所以工作臺即便是最微小的振動對於光刻來說都是致命性的。因此整個光刻系統都是放置在一個減振器上，這個減振器可以把外界的振動降到最低。
從上面的介紹可以看出，光刻的每一個步驟、每一個零件對於人類科技來說都是巨大的挑戰，對光學、材料、控制、電子、機械、化學等等學科的要求都是極高的，而要把這所有的科學技術集中到這麼一臺機器上，其難度可想而知。
如下圖所示，就是ASML的光刻機，這樣的光刻機一臺就要一億美元，而且就是這麼貴的價格還不是你想買就能買到的。
所以說，光刻機的設計生產真的是難上加難，中國在這方面的發展還遠遠趕不上世界先進水平，還需要繼續努力！
SilentTurbine
光刻機是芯片製造中必不可少的精密設備。其難度甚至超過航空發動機。
首先是在技術上的難度：
光刻機可以說每個部件都是科技含量很高，步步困難重重。
瓶頸主要集中在透鏡、掩膜版、光源、能量控制器等。
下面簡單單介紹光刻機的結構和工作原理：
光刻機的光源有：激光，紫外光、深紫外光、極紫外光。現在最先進技術是極紫外光。
下圖是以激光為光源的光刻機簡易工作原理圖：
在製造芯片時，首先在晶圓（硅晶片）表面塗光感膠，再用光線透過掩模版（相當於芯片電路圖紙的底片）照射硅片表面，被光線照射到的光感膠會發生反應。此後用特定溶劑洗去被照射或者未被照射的膠，電路圖就印到硅片上。
此過程相當於木匠施工用墨斗放樣、劃線。
硅片上有了電路圖的圖樣後，就輪到刻蝕機登場，刻蝕機相當於木匠的鋸子、斧頭、鑿子、刨子。刻蝕機按圖施工，在硅片表面雕刻出晶體管和電路。
芯片主要是精度要求高。納米精度是什麼概念呢？是我們肉眼無法分辨的，大概相當於一根頭髮絲的5000分之一納米細小。
光刻機幾個關鍵部件：
光源：必須穩定、高質量地提供指定波長的光束。
能量控制器：就是電源。電源要穩定、功率要足夠大，否則光源發生器沒辦法穩定工作。大、穩、同時要考慮經濟性能。耗電太高，客戶就用不起。
掩膜版：通俗點理解，相當於過去用膠片沖洗照片時的底片。底片如果精度不夠，是洗不出來高精度照片的。光刻機施工前，要根據設計好的芯片電路圖製作掩膜板。掩膜板材質是石英玻璃，玻璃上有金屬鉻和感光膠。通過激光在金屬鉻上繪製電路圖。精度要求非常高。
透鏡：用透鏡的光學原理，將掩膜版上的電路圖按比例縮小，再用光源映射的硅片上。光在多次投射中會產生光學誤差。要控制這個誤差。精度要求很高。
就是測量臺移動的控制器，也是納米級精度，要求超高。
荷蘭的ASML公司壟斷了高端光刻機。但其透鏡來自德國的蔡司，自己也做不了。光源是美國的Cymer。所以說它也不是完全技術獨立。主要是技術難度太大。
其次是資金上的困難：
光刻機由於技術難度大，研發資金投入巨大，以至於佳能和索尼都虧損嚴重，已經停止研發，退出未來技術的競爭。
荷蘭的ASML，為了籌集資金，同時也是進行上下游利益捆綁，研發風險共擔，邀請英特爾、三星和臺積電出資，做自己的大股東。ASML實際上是美、日、韓、德等共同投資的項目，資金充裕。
中國也在此方面有長期投入，但投入水平和不能和多國合作同日而語。中國有相對寬裕的研發資金，也才是最近7、8年的事情，而光刻機的研發，10年都顯然不夠。
我們能不能也參與到荷蘭的ASML的研發中呢？是不行的。因為發達國家之間，由美國牽頭，搞了個《瓦森納協定》，專門對中國進行技術禁運，技術封鎖的。我們也買不到荷蘭的ASML最新的光刻機，更別說參股和技術合作了。
目前我們還在追趕，量產的是上海微電子的90納米的，離ASML的10 納米的差距很大。下一步，隨著長春光機所的極紫外光技術的突破，有望衝擊22-32納米的技術。那時荷蘭可能進入7納米時代。雖然和7納米還有很大差距，但如果能實現，進步也是驚人的。如果能做出量產型，就是世界第二的水平了。
中興事件，提高了國人對技術自主的關注，相信未來會更加註重投入。只要努力，就有希望。
讓我們為默默奮鬥在一線的科研人員致敬！
仁觀天下
這次美國對中興的制裁，確實讓中國感到了“芯”痛！
中興沒有“芯”，美國一制裁，自然就“心”被挖走了一樣，董事長說，美國的制裁讓中興立馬處於休克狀態，我覺得這個一點也不假！
難道中國對無芯的工業不感到焦慮嗎？不是的，確實，要造一顆芯，在中國的工業水平不高，國外禁運的前提下，要造出他確實不容易。
芯片這個產品，要造出它，需要設計、製造、封裝、測試等一系列的產業鏈，在這方面，就連世界唯一超級大國美國的一些零部件也需要歐洲日本進口，作為中國來說，工業起步比他們要晚，自然難度就更大了。
光刻機是製造芯片的一個核心的機械，所謂的光刻，其實也就是類似於木工的木鬥，類似工業放樣的角色。
目前，光刻機市場基本上是阿斯麥(ASML）壟斷了80%以上的高端份額，也就是說，45nm以下的市場，基本就是它獨步江湖了。但這個企業沒在美國，而是在荷蘭，是原來老牌的電子企業飛利浦旗下的企業。
光刻機是一個非常綜合化的機械設備，牽涉到光機電等一系列的基礎科學，美國尚且不能造出很好的產品，它也只能通過Intel等企業去投資這個企業，以獲得優先的供貨權利。
在中國，其實也能造出光刻機來，只是精度差一些罷了，這個企業叫上海微電子，要是上市，我估計現在它肯定漲爆了。
因此，光刻機造不出來，只是我國工業發展水平離歐美日還有差距而已，假以時日，造光刻機會如同造螺絲刀一樣方便的。
e來趣客
簡單說，就是難在精密度上。因為一臺好的光刻機要在nm級個位數。也就是10nm以內。
上海產的光刻機能達到90nm，現在的高水平是7nm，在nm級別上玩產品，是對一個國家綜合能力的體現，一臺好的光刻機需要很多領域的精密製造和精密控制。
十年樹木，百年樹人。真正的突破制少要三代人的真正努力。
所謂的彎路超車如同掩耳盜鈴，仿造和研發所用時間是不一樣的，十年樹木，百年樹人。
春夏秋冬229923483
足球能踢好，其他的事情才有可能做好
zhu2015
有了90納米以後才有9納米，先解決有無，再追求高精尖。對技術人才要重點培養，要消除他們的一切顧慮，從物資到精神儘量滿足，使科技人才能集中精力投入到科研中。在光刻機以及其它高科技產品研發應採取各個擊破，也就是各個關健技術專門有人攻關，就好比動手術專門有人麻醉，專門有人主刀，專門有人監視儀器。這樣研發起來難度就可以降低一些。別人製造也不是從各個國家加以組合嗎？我們是人口大國更有這個條件。
李斌生
最難的是裡面的光學器件，被德國蔡司公司壟斷，買不到你怎麼做，還有極紫外光源，所以水平落後
海jun米gou
再複雜也要造，能比起造原子彈艱難嗎？關鍵是要有不畏艱難，勇於攻堅的革命精神。拿出中國人的骨氣來就一定能造出來。
手機用戶73599495538
人家是外星人造的？不行就慢慢來唄？美好的差一點也可以用的，沒他們我們都啥也別乾等死？
