专利反而不是制约我们造出高端光刻机的关键。

说白了，专利是用公开的手段换取科技控制权，不公开就没有专利权，所以保密性和专利权一般不可兼得，除非公布的技术方案里，故意隐藏一些技术参数或者关键点，但是这样无法完全保护产生专利保护。

而对于光刻机，ASML有很多压箱底的保密技术，不会轻易泄露，而且高端光刻机的制造难度更在于，它是全球顶尖科技工艺的汇集，并且通过顶级芯片代工企业，在生产实践中的不断验证和强化。

光刻机的制造目前被荷兰ASML、日本尼康和佳能、中国上海微电子四家所把持。我国虽占一席之地，但只限低端设备。

下面试着分析一下专利对光刻机制造的影响。

光刻机的专利重要吗

日本在光刻技术和光刻机制造领域起步较早，所以，日本的专利申请量最多，而且除了在本国大量布局之外，日本也比较重视在美国、韩国、中国台湾和中国大陆的专利布局。日本光刻有先发优势，在中低端光刻机的研发投入了大量精力，也布局了大量相关专利，所以在中低端光刻技术上，实力还是很雄厚的。

但是ASML后来居上，专注研发，且核心技术绝对保密，在专利建设上，也超过了尼康和佳能。近几年关于高端EUV光刻机的专利数量，排名第一的是老牌王者卡尔蔡司（Carl Zeiss），ASML位列第二名，再依次为海力士、三星，它们同时也是ASML的合作伙伴，日本尼康及佳能分别位列第四及第六位。

所以高端EUV光刻机的专利壁垒还是很高的。但需要注意：ASML深藏不漏的核心机密技术，是更具价值的。

高精度光刻机的技术难点

ASML的成功是全球顶尖工艺的汇集和芯片代工企业在生产实践中的不断验证和强化。它集合了数学、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、图像识别领域等多项顶尖技术。

第一难点在于顶级的镜头来自独一无二的蔡司。

现在世界主流的极紫光刻机的紫外光线来说要想达到13.5纳米的水平，那么物镜的数值口径要达到1.35以上，要达到这个口径很难，因为要加工亚纳米精度的大口径的镜片，用到的最大口径的镜片达到了400毫米。目前只有德国的光学公司可以达到，当然，日本尼康通过购买德国的技术也可以达到。

但浸没式光刻物镜异常复杂，涵盖了光学、机械、计算机、电子学等多个学科领域最前沿，二十余枚镜片的初始结构设计难度极大——不仅要控制物镜波像差，更要全面控制物镜系统的偏振像差。因此，在现阶段国内物镜也无法完全替代进口产品。

第二难点在于13.5nm EUV的极紫光源。

业内巨头台积电及英特尔的7nm工艺使用的是浸入式ArF的光刻设备，但沉浸式光刻在7nm之后的工艺节点，难以再次发展，EUV成为了解决这一问题的关键，目前EUV光刻机光源主要采用的办法是将准分子激光照射在锡等靶材上，激发出13.5nm的光子，作为光刻机光源。

ASML也是通过收购了全球领先的准分子激光器厂商Cymer，才获得光源技术的保障。

我国在实验室绕过专利壁垒实现了9nm光刻

2016年底，华中科技大学国家光电实验室目前利用双光束在光刻胶上首次完成了 9nm 线宽，双线间距低至约 50nm 的超分辨光刻。未来将这一工程化应用到光刻机上可以突破国外的专利壁垒，直接达到 EUV 的加工水平。

据说，与动辄几千万美元的主流光刻机乃至一亿美元售价的 EUV 光刻机相比，我国的新技术使得光刻硬件只需要一台飞秒激光器和一台普通连续激光器，成本只是主流光刻机的几分之一。

但一个产品从实验室，走向最后的落地，何其漫长艰难。

结论是专利不是我们自主高端光刻机的最大难点

光刻机在芯片制造过程中起着至关重要的作用，再难也要坚持攻关，为了使我国的半导体产业链不受制于人，我们需要加快光刻机的研制步伐，刻不容缓。我们也看到，国家的科学工作者和企业界在这方面的努力，希望有一天国产光刻机在高端领域实现弯道超车、有所突破。