美日都没拿下的高精尖光刻技术，凭什么荷兰领先？我国还差多远？

现在中国人对光刻机为何那么执着？今年9月份谣传清华大学搞出了国产光刻机，一个月后又有人用光刻机当噱头，结果立马被罚款上百万！

虽然大多数人都不太清楚光刻机是干嘛的，但并不妨碍大家期盼国产光刻机的诞生。

普通人都搞不清楚的光刻机，凭什么成为“人类工业皇冠上的新明珠”？

我国现在的光刻机技术，离真正的高精尖领域，还有多远的距离呢？

两条假消息

第一条假消息是在9月份出现的，主要内容是，国产的光刻机要来了，未来的工厂在雄安新区，并且是由清华大学牵头。

消息前脚刚出，辟谣后脚就跟上了。牵头单位不是网传的清华大学，而是中国电子院。他们的项目也不是光刻机，而是高能同步辐射光源。项目所在地并非雄安而是怀柔，早在2019年就已经动工建设。

虽然都带着光，但是这个项目跟光刻机相隔十万八千里，同步辐射光可以简单理解为观察微观世界的一种高能设备，跟光刻机完全是驴唇不对马嘴。

该谣言究竟是怎么产生的已不得而知，但有一点可以肯定的是，正是由于绝大多数公众对光刻机技术的不了解，才助长了流言蜚语更大范围传播。

还有一个很关键的因素是，有些大众过于急迫的心理，期望着国家能以更快的速度，将光刻机的短板补上。这种心理作用，反过来放大了舆论的影响，让光刻机的舆论热度进一步居高不下。

有舆论热度，自然就会有不断的假消息。时隔一个月，另一条偷换概念的消息又出现了。而且这一次，传播该消息的人还涉嫌犯罪。

位于苏州的一家上市公司，把自家生产的普通激光刻写设备，故意混淆概念说成是光刻机。不明所以的大众，认为他们的光刻机，就是生产芯片用的光刻机。

最终，该公司因为散播虚假消息，被证监会罚款150万元，对传播虚假消息的直接责任人罚款100万元。

所以你看，先不说国家何时会攻克光刻机问题，至少因为舆论热度的不减，有人已经嗅出其中的商机了。本质上，都是因为公众过于急切的”吃热豆腐“心理，让各种谣言漫天飞。

回到光刻机本身，单纯从技术上来看，这背后的前后发展经历了半个多世纪。

光刻机的发展历程

什么是芯片，每个人都有自己的理解和定义。简单来说，芯片就是电子设备中，承载计算和读写的载体。因为技术的不断进步，人类相应的可以将这个载体制作的越来越小。帮助人类实现这种可能的，就是光刻技术。

芯片是伴随着计算机出现的。上世纪40年代的首批计算机体型庞大，那是因为其中运行的设备是真空管。美国当年制造的首台计算机中，光是真空管就有18000个。

庞大笨重还非常容易损坏，这肯定不是人们想要的结果。彼时美国的一些物理学家又埋头苦干，很快就找到了替代真空管的另一种设备——晶体管。

真空管计算机

晶体管成了计算机内的新部件，后来出现的各种大屁股电视机，它内部的主要构造也有晶体管。相比真空管虽然好多了，可晶体管设备还是复杂庞大。

为此科学家们继续攻关，他们想着能不能把晶体管这种设备，复刻到更小的载体上。顺着这一思路，科学家开始用硅或者锗这类材料制成板状结构，而后再在上面形成集成电路。这就是现在人们一直说的芯片，它其实就是集成电路。

问题解决了，而且在当时就已经初步具备了小型化的技术。但当时的技术叫蚀刻或者是照相雕版，因为原理和照相类似，不同的是集成电路制作的是电路元件。

到上世纪50年代末，科学家又通过显微镜得到启发，进一步将集成电路的制作变得微小化和精密化。由于该技术起初是由美国研制的，所以上世纪60年代的相关产品设备，也是由美国人率先制造出来的。

此时，集成电路设备应用越来越广泛，产业链逐步形成，不光美国的公司在研发，日本以及荷兰的一些公司也加入了其中。

如今，就算不懂光刻技术的人，也可能因为各种消息而听过阿斯麦这家公司。而在上世纪60年代，它的前身是另一家名为Natlab的荷兰公司。

阿斯麦现在在光刻机领域的优势，就是由它的前身公司打下的基础。还在1967年，该公司产品的精密度就提升了一个台阶。比如微小设备的位移，10厘米的位移距离，误差可以缩小到0.1微米之内。

精密度高，在当时却并非该领域最大的优势。这家公司接下来的经营可谓步履艰难，除了美国的产品，日本也在80年代推出新产品，荷兰的这家公司难以和前两者竞争，已经走到了破产的边缘。

就在这时候，荷兰本土的阿斯麦想要收购该公司。1984年，该公司正式被并购到了阿斯麦的旗下。

从那以后，阿斯麦生产与芯片相关的一切产品。5年的时间，新公司的产品在全世界的市场就扩张到了15%。到了90年代，美国以及日本的产品相继被其赶出了市场。

事实上在这期间，美国也曾专门组织人力物力进行研究，试图在该领域超过阿斯麦。可惜，由于没有此前多年的技术积淀，胡子眉毛一把抓的后果就是什么都没搞出来。

到了21世纪，阿斯麦除了生产，研发同样也没有停止。依照原先的技术积累，再加上不断整合新的技术成果，这也使得阿斯麦在该领域基本上达到了独孤求败的地步。

用业内人士的话说，阿斯麦既是一个企业，又像一家实验室，知识和技术的密度很高，擅长系统集成领域的知识，同时又能持续吸纳更多的研究和发明。

除了与光刻技术直接相关联的因素外，荷兰最终能成为光刻机领域的“大拿”，还有一些看似无用和不太相关联的原因。

行业大拿的修炼记

芯片属于电子产品，但光刻机不但融合了科学技术，还勾连着制镜技术、绘画、艺术乃至独特的科学精神。

曹则贤是中科院物理所的研究员，在他看来，荷兰之所以能成为光刻技术领域的佼佼者，是由系统性的基础共同构筑起来的。

荷兰的玻璃制造业相当发达，其中的一项便是各种镜片的制造，而这一领域又推动了光学和视觉学的进步。

还在1608年，荷兰人拥有了望远镜的发明专利，这让后来的天文学家看到了月球的表面以及更遥远的星空。在这个基础上，主导西方世界千年的地心说被瓦解，近代的科学体系和精神就此蔓延开来。

再后来，荷兰人又制造了显微镜，显微镜让人类看到了更微观的世界。在这一基础上，荷兰人在光学仪器方面的技术和学术水平遥遥领先。时至今日，流通于世界的各种电子显微镜，还是由荷兰的 Philips 公司制造。

如果说技术在一个领域的进步是显性和直观的，绘画艺术对于光学和显微术，就是一种延伸和助力。

谁都不能否认，荷兰是绘画艺术大国，其中的一些知名画家，都能细微地表现细节，这种艺术上的表现形式，跟光学和显微是共通的。比如维梅尔的一些画作，在光学的运用上可以达到投影几何效果。

艺术上的想象和科学上的探索，在某种角度相遇交汇了，而长时间的积淀，又让荷兰人在这一领域拥有了深厚的根基。

回到光刻机本身上来，本质上更小的芯片，就是操控、制造和观察更小的细节，在光学的应用上，这就需要更短波长的光。而产生各种光源的必要元器件，就是各种透镜、反射镜、探测器等等。

荷兰人长久以来，在光学领域就有制造各种仪器的习惯和优势，再加上科学与艺术在历史上的长期积淀，最终让现代的荷兰人，在光刻技术领域成了排头兵。

上述这些东西看似无用，但是却是构成光刻技术的庞大基础体系。尤其是设计到产业链和配套部件的时候，某些领域有没有经验，有没有这些产品，就直接决定能否在技术上获得突破。

我国在该领域的差距

截止到目前，我国没有光刻机产品。其实不光是我们，有的原本具有光刻技术的国家，现在手艺生疏技术也落后了。

我们在该领域的主要问题，是产业基础薄弱。虽然有持续性的研究，但还没有形成完整的体系。上面也提到了，荷兰的阿斯麦不光是生产者，多年来还持续在研究。

因为有基础，无论是在研发队伍还是投资上，比我们从零开始研究都具备优势。

除此之外，设计光学领域的配套设备比如光源、物镜、传感器等部件，有些不能制造，供应链的完整性更不具备。

一句话，想拥有自己的独立技术，周边的配套设施也得跟进。而不管是人才的培育，还是技术设备的研发，都需要时间去沉淀。

结语

如今全世界的光刻机领域，基本上都被荷兰人垄断了。所以不光是我国，其他一些国家也想反超。

而反超的另一技术，就是不同于光刻技术的纳米压印技术。在该领域，近年来国内的研究和应用虽然也有所突破，并且技术专利数量排名世界第二，但要想在未来取得更广泛的应用，同样还需要时间去推动和沉淀。

所以总结来看，不管是光刻技术，还是有希望超越其的纳米压印，一切都需要时间，需要求真务实的态度去沉淀和研究，过于操切的心态是不行的。