中国做不出高端芯片（7nm,5nm），具体卡在了哪一步？
中国在高端芯片制造（例如7nm及以下制程）方面确实存在一些瓶颈，这并非单一环节的问题，而是涉及整个芯片设计、制造、封测以及支撑产业生态的复杂链条。以下将从几个关键环节进行详细阐述：
1. 光刻技术 (Lithography) 是最核心的瓶颈之一：
EUV光刻机（极紫外光刻机）： 这是制造7nm及以下先进制程芯片的“神器”。目前全球只有荷兰ASML公司能够生产先进的EUV光刻机。
技术难度： EUV光刻技术的工作波长为13.5nm，远小于传统DUV（深紫外光刻）的193nm。要实现如此短的波长，需要极高的技术门槛：
光源： EUV光源的产生非常困难。ASML采用了“激光等离子体光源（LPP）”技术，即用强大的CO2激光反复轰击微小的锡滴，在真空中产生高能等离子体，从而发射出EUV光。这个过程需要极其精确的控制，能量转化效率很低，需要产生大量的EUV光才能满足生产需求。
光学系统： 由于EUV光会被绝大多数材料吸收，传统的透镜无法使用。EUV光刻机只能使用由多层反射镜组成的“全反射”光学系统。这些反射镜由数百层超硬材料（如钼/硅）以纳米级精度堆叠而成，表面平整度、反射率和精度要求极高，制造难度极大。
掩模版： EUV光刻使用的掩模版是反射式的，其图案精度和表面质量直接影响最终芯片的图形质量。制造过程复杂且成本高昂。
真空环境： EUV光在空气中会被吸收，因此整个光路必须在高度真空的环境下进行，对设备的密封性和真空度要求极高。
中国被卡住的地方：
ASML的EUV光刻机出口管制： 由于地缘政治原因，美国及其盟友（包括荷兰）对向中国出口最先进的EUV光刻机实施了严格的禁运。即使中国有能力购买，也无法获得最新的ASML EUV设备。
自主研发的差距： 中国虽然在努力自主研发光刻技术，但目前在EUV光源、高精度反射镜制造、掩模版技术等方面，与ASML的技术差距依然巨大，短期内难以实现突破并量产。
DUV光刻机的高端型号（如ArF浸没式光刻机）： 即使是制造28nm或14nm工艺，也需要高阶的DUV光刻机，如浸没式ArF光刻机。对于7nm以下的工艺，虽然理论上可以通过多重曝光（如双重曝光、四重曝光）来逼近EUV的效果，但这会显著降低生产效率、增加成本，并可能影响良率。中国在高端DUV光刻机的制造上也受制于ASML，尤其是其最先进的型号。
2. 核心材料与化学品 (Key Materials and Chemicals)：
芯片制造是一个极其精密的化学和物理过程，需要大量高纯度、高性能的特殊材料和化学品，包括：
高纯度光刻胶 (Photoresist)： 用于将掩模版上的图形转移到晶圆上。先进制程需要分辨率更高、曝光宽容度更好的光刻胶，特别是对EUV光刻胶的要求极高。
高纯度气体和化学试剂： 用于刻蚀、沉积、清洗等过程，对纯度要求达到ppb（十亿分之一）甚至ppt（万亿分之一）级别。
特殊靶材 (Sputtering Targets)： 用于物理气相沉积，形成金属导线和栅极等。
硅片 (Silicon Wafers)： 高质量、无缺陷的300mm（12英寸）硅片是制造的基础。
中国被卡住的地方：
技术壁垒和专利保护： 许多先进的芯片制造材料和化学品由少数几家日本、欧洲和美国的供应商垄断，他们拥有核心技术和大量的专利，中国企业难以绕开。
研发投入和积累： 这些材料的研发需要长期的投入和经验积累，中国在这方面起步较晚，在基础研究和产业化方面存在差距。
供应链的依赖： 一旦突破了某个材料的瓶颈，也可能在供应链的稳定性和可靠性上遇到问题。
3. 制造设备和零部件 (Manufacturing Equipment and Components)：
除了光刻机，其他高端芯片制造设备也面临技术壁垒：
刻蚀机 (Etching Equipment)： 特别是用于精密图案刻蚀的干法刻蚀机，如等离子刻蚀机，其腔体设计、气体流量控制、等离子体稳定性等都极其关键。
薄膜沉积设备 (Thin Film Deposition Equipment)： 如原子层沉积（ALD）、化学气相沉积（CVD）设备，用于精确控制薄膜的厚度和均匀性。
离子注入机 (Ion Implanters)： 用于将特定杂质原子注入硅晶体中，改变其导电性能。
化学机械抛光机 (CMP Equipment)： 用于平坦化晶圆表面，这对多层结构制造至关重要。
检测设备 (Inspection Equipment)： 如电子束检测（Ebeam Inspection）和光学检测设备，用于发现和诊断制造过程中的缺陷。
中国被卡住的地方：
核心技术自主化不足： 在许多关键设备的核心部件（如真空泵、高精度运动平台、射频电源、特种阀门、光学元件等）上，中国依赖进口。这些关键零部件的性能和可靠性直接影响整机的性能和良率。
精密制造能力： 制造这些高端设备需要极高的精密加工、装配和测试能力，尤其是在超高真空、超净环境下的操作。
4. EDA（电子设计自动化）软件 (Electronic Design Automation Software)：
EDA软件是芯片设计的基础工具，用于电路逻辑设计、验证、版图布局和物理验证等。
高级EDA工具的依赖： 设计7nm及以下先进制程的芯片，必须使用功能强大、高度优化的EDA工具，这些工具能够处理极其复杂的物理效应、极高的设计密度和极小的设计规则。目前全球领先的EDA供应商（如Synopsys, Cadence, Siemens EDA）掌握了大部分市场份额。
中国被卡住的地方：
美国出口管制： 美国政府将部分高级EDA软件也纳入了出口管制范围，限制中国公司获取最先进的版本或部分核心功能。
自主EDA的挑战： 中国虽然在发展自主EDA软件，但与国际领先水平相比，在功能、性能和用户体验上仍有差距，尤其是在针对最先进工艺节点的EDA工具链上，尚未形成完整的解决方案。
5. 制造工艺和良率 (Manufacturing Process and Yield)：
即使拥有设备和材料，成功量产先进工艺芯片也需要极其成熟和稳定的制造工艺，以及能够达到商业化水平的良率。
工艺流程的优化： 先进制程涉及数百个步骤，每个步骤的参数都需要精确控制和优化，以实现预期的性能和可靠性。这需要海量的数据分析、经验积累和持续的工艺改进。
缺陷控制： 在纳米尺度下，任何微小的灰尘、颗粒或材料不均匀都可能导致芯片失效。如何在高洁净度的环境中管理生产过程，最大限度地降低缺陷率，是一个巨大的挑战。
良率提升： 新工艺从研发到量产过程中，良率的提升是一个漫长而艰难的过程。例如，EUV光刻在早期良率非常低，需要通过大量试错和优化才能达到可接受的水平。
中国被卡住的地方：
缺乏成熟的工艺平台： 中国目前最先进的晶圆厂（如中芯国际）在先进制程上的良率和稳定性与国际顶尖水平（如台积电、三星）仍有差距。缺乏成熟的工艺平台意味着难以有效控制生产过程中的变量和缺陷。
经验积累不足： 芯片制造行业是一个经验驱动的行业，拥有几十年积累的工艺诀窍和工程人才至关重要。中国在先进制程领域积累的经验相对较少。
6. 供应链生态和人才 (Supply Chain Ecosystem and Talent)：
一个完整、健康的芯片产业生态系统对于支持先进制程的发展至关重要。
上下游协同： 芯片设计、设备制造、材料供应、晶圆制造、封装测试等各个环节需要紧密协同和高效合作。
高端人才： 先进制程的研发和生产需要大量掌握先进知识和技能的工程师和技术人员，包括材料科学家、工艺工程师、设备工程师、EDA工程师等。
中国被卡住的地方：
生态系统的不完整： 一些关键的配套产业或技术环节在中国相对薄弱，导致整个供应链的韧性和效率受到影响。
高端人才的短缺： 虽然中国在培养芯片人才方面投入巨大，但在顶尖的、经验丰富的先进制程工艺和设备研发人才方面仍然存在缺口。
总结来说，中国在7nm及以下高端芯片制造上卡住的关键环节是：
最核心的“卡脖子”是无法获得和自主生产最先进的光刻机，特别是EUV光刻机。
在此基础之上，也受到高端制造设备、关键材料和化学品、EDA软件的供应和技术限制。
同时，在先进制程的工艺开发、良率提升以及长期积累的制造经验和人才方面，与国际顶尖水平存在差距。
这些问题相互关联，形成了一个复杂的系统性挑战。突破这些瓶颈需要国家层面的长期投入、技术创新、人才培养和产业链的全面升级。
1. 光刻技术 (Lithography) 是最核心的瓶颈之一：
EUV光刻机（极紫外光刻机）： 这是制造7nm及以下先进制程芯片的“神器”。目前全球只有荷兰ASML公司能够生产先进的EUV光刻机。
技术难度： EUV光刻技术的工作波长为13.5nm，远小于传统DUV（深紫外光刻）的193nm。要实现如此短的波长，需要极高的技术门槛：
光源： EUV光源的产生非常困难。ASML采用了“激光等离子体光源（LPP）”技术，即用强大的CO2激光反复轰击微小的锡滴，在真空中产生高能等离子体，从而发射出EUV光。这个过程需要极其精确的控制，能量转化效率很低，需要产生大量的EUV光才能满足生产需求。
光学系统： 由于EUV光会被绝大多数材料吸收，传统的透镜无法使用。EUV光刻机只能使用由多层反射镜组成的“全反射”光学系统。这些反射镜由数百层超硬材料（如钼/硅）以纳米级精度堆叠而成，表面平整度、反射率和精度要求极高，制造难度极大。
掩模版： EUV光刻使用的掩模版是反射式的，其图案精度和表面质量直接影响最终芯片的图形质量。制造过程复杂且成本高昂。
真空环境： EUV光在空气中会被吸收，因此整个光路必须在高度真空的环境下进行，对设备的密封性和真空度要求极高。
中国被卡住的地方：
ASML的EUV光刻机出口管制： 由于地缘政治原因，美国及其盟友（包括荷兰）对向中国出口最先进的EUV光刻机实施了严格的禁运。即使中国有能力购买，也无法获得最新的ASML EUV设备。
自主研发的差距： 中国虽然在努力自主研发光刻技术，但目前在EUV光源、高精度反射镜制造、掩模版技术等方面，与ASML的技术差距依然巨大，短期内难以实现突破并量产。
DUV光刻机的高端型号（如ArF浸没式光刻机）： 即使是制造28nm或14nm工艺，也需要高阶的DUV光刻机，如浸没式ArF光刻机。对于7nm以下的工艺，虽然理论上可以通过多重曝光（如双重曝光、四重曝光）来逼近EUV的效果，但这会显著降低生产效率、增加成本，并可能影响良率。中国在高端DUV光刻机的制造上也受制于ASML，尤其是其最先进的型号。
2. 核心材料与化学品 (Key Materials and Chemicals)：
芯片制造是一个极其精密的化学和物理过程，需要大量高纯度、高性能的特殊材料和化学品，包括：
高纯度光刻胶 (Photoresist)： 用于将掩模版上的图形转移到晶圆上。先进制程需要分辨率更高、曝光宽容度更好的光刻胶，特别是对EUV光刻胶的要求极高。
高纯度气体和化学试剂： 用于刻蚀、沉积、清洗等过程，对纯度要求达到ppb（十亿分之一）甚至ppt（万亿分之一）级别。
特殊靶材 (Sputtering Targets)： 用于物理气相沉积，形成金属导线和栅极等。
硅片 (Silicon Wafers)： 高质量、无缺陷的300mm（12英寸）硅片是制造的基础。
中国被卡住的地方：
技术壁垒和专利保护： 许多先进的芯片制造材料和化学品由少数几家日本、欧洲和美国的供应商垄断，他们拥有核心技术和大量的专利，中国企业难以绕开。
研发投入和积累： 这些材料的研发需要长期的投入和经验积累，中国在这方面起步较晚，在基础研究和产业化方面存在差距。
供应链的依赖： 一旦突破了某个材料的瓶颈，也可能在供应链的稳定性和可靠性上遇到问题。
3. 制造设备和零部件 (Manufacturing Equipment and Components)：
除了光刻机，其他高端芯片制造设备也面临技术壁垒：
刻蚀机 (Etching Equipment)： 特别是用于精密图案刻蚀的干法刻蚀机，如等离子刻蚀机，其腔体设计、气体流量控制、等离子体稳定性等都极其关键。
薄膜沉积设备 (Thin Film Deposition Equipment)： 如原子层沉积（ALD）、化学气相沉积（CVD）设备，用于精确控制薄膜的厚度和均匀性。
离子注入机 (Ion Implanters)： 用于将特定杂质原子注入硅晶体中，改变其导电性能。
化学机械抛光机 (CMP Equipment)： 用于平坦化晶圆表面，这对多层结构制造至关重要。
检测设备 (Inspection Equipment)： 如电子束检测（Ebeam Inspection）和光学检测设备，用于发现和诊断制造过程中的缺陷。
中国被卡住的地方：
核心技术自主化不足： 在许多关键设备的核心部件（如真空泵、高精度运动平台、射频电源、特种阀门、光学元件等）上，中国依赖进口。这些关键零部件的性能和可靠性直接影响整机的性能和良率。
精密制造能力： 制造这些高端设备需要极高的精密加工、装配和测试能力，尤其是在超高真空、超净环境下的操作。
4. EDA（电子设计自动化）软件 (Electronic Design Automation Software)：
EDA软件是芯片设计的基础工具，用于电路逻辑设计、验证、版图布局和物理验证等。
高级EDA工具的依赖： 设计7nm及以下先进制程的芯片，必须使用功能强大、高度优化的EDA工具，这些工具能够处理极其复杂的物理效应、极高的设计密度和极小的设计规则。目前全球领先的EDA供应商（如Synopsys, Cadence, Siemens EDA）掌握了大部分市场份额。
中国被卡住的地方：
美国出口管制： 美国政府将部分高级EDA软件也纳入了出口管制范围，限制中国公司获取最先进的版本或部分核心功能。
自主EDA的挑战： 中国虽然在发展自主EDA软件，但与国际领先水平相比，在功能、性能和用户体验上仍有差距，尤其是在针对最先进工艺节点的EDA工具链上，尚未形成完整的解决方案。
5. 制造工艺和良率 (Manufacturing Process and Yield)：
即使拥有设备和材料，成功量产先进工艺芯片也需要极其成熟和稳定的制造工艺，以及能够达到商业化水平的良率。
工艺流程的优化： 先进制程涉及数百个步骤，每个步骤的参数都需要精确控制和优化，以实现预期的性能和可靠性。这需要海量的数据分析、经验积累和持续的工艺改进。
缺陷控制： 在纳米尺度下，任何微小的灰尘、颗粒或材料不均匀都可能导致芯片失效。如何在高洁净度的环境中管理生产过程，最大限度地降低缺陷率，是一个巨大的挑战。
良率提升： 新工艺从研发到量产过程中，良率的提升是一个漫长而艰难的过程。例如，EUV光刻在早期良率非常低，需要通过大量试错和优化才能达到可接受的水平。
中国被卡住的地方：
缺乏成熟的工艺平台： 中国目前最先进的晶圆厂（如中芯国际）在先进制程上的良率和稳定性与国际顶尖水平（如台积电、三星）仍有差距。缺乏成熟的工艺平台意味着难以有效控制生产过程中的变量和缺陷。
经验积累不足： 芯片制造行业是一个经验驱动的行业，拥有几十年积累的工艺诀窍和工程人才至关重要。中国在先进制程领域积累的经验相对较少。
6. 供应链生态和人才 (Supply Chain Ecosystem and Talent)：
一个完整、健康的芯片产业生态系统对于支持先进制程的发展至关重要。
上下游协同： 芯片设计、设备制造、材料供应、晶圆制造、封装测试等各个环节需要紧密协同和高效合作。
高端人才： 先进制程的研发和生产需要大量掌握先进知识和技能的工程师和技术人员，包括材料科学家、工艺工程师、设备工程师、EDA工程师等。
中国被卡住的地方：
生态系统的不完整： 一些关键的配套产业或技术环节在中国相对薄弱，导致整个供应链的韧性和效率受到影响。
高端人才的短缺： 虽然中国在培养芯片人才方面投入巨大，但在顶尖的、经验丰富的先进制程工艺和设备研发人才方面仍然存在缺口。
总结来说，中国在7nm及以下高端芯片制造上卡住的关键环节是：
最核心的“卡脖子”是无法获得和自主生产最先进的光刻机，特别是EUV光刻机。
在此基础之上，也受到高端制造设备、关键材料和化学品、EDA软件的供应和技术限制。
同时，在先进制程的工艺开发、良率提升以及长期积累的制造经验和人才方面，与国际顶尖水平存在差距。
这些问题相互关联，形成了一个复杂的系统性挑战。突破这些瓶颈需要国家层面的长期投入、技术创新、人才培养和产业链的全面升级。
网友意见
主要卡脖子的是生产设备和原材料。
生产设备这边主要是光刻机，其次离子注入机等等，原材料这边主要是光刻胶，其次还有各种其他的材料。
生产工艺这边，ICRD等都有研究以及部分专利。
设计这边海思几乎有全套的自研架构，包括gpu。
EDA这边海思据说有自研的工具。
现在的问题是，ssa800只要不翻车，smee就是世界第二的光刻机制造商，可以反超尼康佳能。
而各种其他设备进展未知。
芯片生产分成两步，第一步是去美，第二部才是纯国产。去美主要是做出amat lam等设备和材料的替代，欧洲日韩供应商仍然可以供应。纯国产是第二步。
现阶段能立刻拉出来的去美或者纯国产，是在13 0nm以上。45nm有望明年实现去美，28nm大概要2022年。
等到28nm能解决，小海思基本上都能续。等到7nm解决，大海思的生产就不再会完全没法做。
等麒麟重新回来，就不会再受到威胁。
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