荣耀这个子品牌自从与华为分离开后，在2021年一共向手机市场上推出了两款产品，分别是荣耀V40和荣耀V40轻奢版。性能处理，两款手机均搭载了联发科的处理器芯片，那么这款处理器的芯片到底如何呢？从新荣耀两款产品推向市场，各位买家的反应可见一斑。为什么要采用联发科的芯片，相信在座的各位都明白其中缘由。今天，我想要和大家说一说芯片制作背后的故事，芯片界的鲁班大师——光刻机。

 

光刻机是什么

光刻机又名掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。简单来说，就是一种制造芯片的高端设备，有多高端呢，目前世界上最先进的光刻机是荷兰ASML生产的EUV光刻机，其精度可以达到5nm的级别。举个现实中常见的例子，一根头发丝的直径大约是40-50微米，而1微米等于1000纳米，也就是说光刻机的精度相当于一根头发丝的万分之一细小，这样的精度，不清楚在显微镜下能不能区分开来。

 

那ASML的光刻机到底值多少钱？此前有报道称他们的EUV光刻机，一台大概1.2亿欧元，约合10亿人民币，绝对是天价了，但三星、台积电还在抢着买。我国也想要买一台回来研究，但无奈你就算有钱买人家也押着货物不给你，怕你研究出来什么东西。

目前国内最先进的光刻机当属上海微电子设备的90nm光刻机，别看90nm和5nm距离上相差不是很多，但是对于超高端设备来说，就相当于差了十万八千里。不过据说，今年或者明年，会有28nm的光刻机交付，国产仪器正在迈着大步追赶。现在使用的光源是波长为193nm的光源，正在研制的28nm光刻机是属于第四代光刻机，而荷兰ASML在量产的第五代光刻机用的光源波长是13.5nm的。荷兰光刻机制造公司ASML（阿斯麦）是世界唯一技术最精堪的芯片光刻，一台相当十多亿人民市，荷兰与中国经贸关系向来不错，作为高端科技设备卖给中国获取经济收益是再正常不过了，荷兰也佩服中国的芯片技术非常先进、特别是当中国5纳米芯片制造团出好消息，荷兰方面表示尽快评估美国对其警告和施压带来风险。

 

为什么光刻机制造这么难？

曾经有一年，上海微电子设备公司的总经理远赴德国考察光刻机技术，没想到那里的工程师对他说，就算我们给你们全套的图纸，你们也做不出来先进的光刻机。

为什么他们敢这样说？难道我们14亿中国人还比不过几亿人口的欧洲人？其实并不是瞧不起，而是因为一台光刻机是由几万个精密零件，几百个高精度的传感器，几千万行代码组成的复杂思维机器。它的内部器件运动精度误差不超过一根头发丝的万分之一。

 

有一句话是这么说的：光刻机堪称人类智慧集大成的产物，它被称为现代光学工业之花。从这一句话就可以知道，光刻机技术有多难突破。

光刻机最值得赞叹的，就是它科学门类集成程度很广。根据相关专家披露，制作一台光刻机，需要集成十几门学科的顶尖智慧，据我所知，至少有数学、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、图像识别的等学科的知识。

 

另外，ASML光刻机采用了多个国家的顶尖技术与硬件，例如德国给它提供了先进的机械工艺以及蔡司镜头，而在光刻机光源方面，是由美国进行提供。蔡司镜头大家都知道，技术封闭相当的严重。据说蔡司工厂，祖孙三代在同一家公司的同一个职位，技术根本不外传，镜片材质要做到均匀，需几十年到上百十年技术积淀。因此，可以说世界上没有任何一个国家能够独立地制造光刻机。
 

光刻机的难点是“技术封锁”，光刻机的关键部件来自不同的发达国家，美国的光栅、德国的镜头、瑞典的轴承等，关键是这些顶级零件对我国是禁运的。我国的中芯国际早在2017年就预订了一台ASML的7nm制程工艺的光刻机，由于很多原因，至今仍未收到货，可以说“有钱也买不到”。

    光刻机的技术难度

    目前，光刻机领域的龙头老大是荷兰的ASML，占据了全球80%的市场份额，而最先进的EUV光刻机只有ASML能够生产，光刻机的技术门槛极高，是人类智慧大成的产物。

    ASML光刻机90%的零件来自对外采购，德国的光学设备，美国的计量设备和光源设备，而ASML要做的就是精确控制，7nm EUV光刻机有13个系统，3万个部件，动作要非常精准，将误差分散到这13个分系统中。

 

光刻机技术的两大关键难点

提到光刻机技术，就不得不提光刻机的两大技术难点，一是光刻机的光源，二是光刻机的中心镜头。要知道，这两项技术一项是来自美国的科技公司CYMER公司，另一项则是来自德国著名的卡尔·蔡司公司。当初，荷兰光刻机巨头ASML公司为了获得这两项技术和产品，可谓是花费重金，为了得到光源技术和产品，ASML花费26亿美元收购了CYMER公司，而为了获得中心镜头，ASML则向卡尔蔡司公司投资了20亿欧元。

这种操作在国际著名科技公司非常常见，用苹果CEO库克的话就是供应链垄断和壁垒。苹果公司之所以在乔布斯重回苹果、库克加盟苹果之后能够获得长足发展，一个重要的核心要素便是供应链垄断，这也是库克被称为运营之王的独门绝技。作为世界上最先进科技的集大成者，荷兰ASML公司深知抓住核心技术和产品供应链有多重要，因此，便不惜重金将CYMER公司和德国卡尔·蔡司纳入自己的供应链体系。

    奇特的合作模式

    ASM还有一个非常奇特的规定，只有投资了ASML，才能获得优先供货权，也就是说自己的客户需要先投资自己才行，这种合作模式ASML获得了大量的资金，英特尔、三星、台积电、海力士在ASML都有可观的股份。因此，光刻机本来就供不应求，ASML未来几十年的订单早已被预约完了。

    瓦森纳协定

    西方有个《瓦森纳协定》 ，我国只能买到ASML的中低端产品，出价再高，也很难买到高端设备。

    中芯国际早在2017年就预订了ASML最新的7nm制程工艺的光刻机，先是由于失火，导致订单后延，然后是因为美国方面的干扰，搬出了《瓦森纳协定》阻挠ASML向我国出售最先进的光刻机。

    我国的光刻机

    我国生产光刻机的厂商是上海微电子，主要集中于低端市场，稳定生产90nm及其以下的制程工艺，距离ASML的7nm制程还有很大的差距。

    虽然，上海微电子还未能够在高端光刻机市场有所突破，但是从无到有，在低端光刻机市场占据了垄断地位，所以上海微电子是值得大家尊敬的。目前，上海微电子正在向高端光刻机方向发展，据说已经突破了24nm制程工艺的关键技术，利用低端市场所赚取的利润，去支持高端市场研发，是可行的路线。

中国的机遇

在华为遭遇到制裁之后，国内半导体企业也开始发力。最近，中芯国际又传来了一个好消息，11台DUV光刻机，ASML公司生产的，已经交货了。

 

当前，全球正遭遇一场缺芯危机，这对中国芯片企业来说，是一次不错的机遇。如今，中芯国际正积极扩产之中，对半导体设备的需求量增加。在国产芯片加快脚步的关键节点下，中国大陆企业非常及时地买下了11台荷兰ASML光刻机，可谓是意义重大。目前，中芯国际正在推动7nm试量产。DUV光刻机的到来，将使得中芯国际攻克7nm的成功率更高。虽然7nm生产用EUV光刻机最佳，但台积电已经证明，DUV光刻机其实也能制造7nm芯片。因此，ASML光刻机的带来十分及时。在去年10月份时，ASML首席财务官罗杰·达森曾表态，ASML可以直接从荷兰向中国出口DUV光刻机，而不受美国的管制。

 

早在2018年，中芯国际就宣布了14nm工艺研发的成功，时隔一年，又有一个好消息，12nm工艺研发成功。而在2020年的时候，华为宣布麒麟710 A芯片研发成功的好消息，这个芯片很特别，没有美G的技术，100%纯国产。芯片设计是华为负责的，而芯片代工则是由中芯国际代劳。各家公司的共同努力使我们的芯片制造行业看到了黎明前的曙光。

总结

探索芯片，解决全球芯片危机的问题是摆在中国芯片企业眼前的问题，虽然前进的道路上会有很多困难，但是相信在政府的大力支持和各个公司的共同努力下，我们很快就能够摆脱现在的困境，不再看别人的脸色。授人以鱼不如授人以渔，掌握芯片技术的我们，终将取得完全的胜利。