中国要造出5nm的光刻机需要多长时间呢？
光刻机，就是用光线在硅晶圆上刻画出电路图来。所以最核心的分为两方面：一是技术，二是工艺。落实到具体的对象上，就是镜头和激光光源，以此来分析中国在这两项技术上的所需的进程，就能大致了解中国造出5nm的光刻机需要多长时间了。为何非要5nm这个参数级的光刻机中国的中芯国际最近向荷兰的ASML成功订购了一台光刻机，但生产最高极限是7nm的芯片，要想突破7nm的这个技术瓶颈，就必须使用EUV（极紫外光源）技术，这所购的这台光刻机不含EUV光源的技术。
不是可以买吗？但买到。因为：EUV（极紫外光源）研究是多个国家参与的（包括美国）。根据《瓦森纳协定》美国就可以决定不卖给你。上面说的中芯国际订购的7nm芯片的光刻机，如果美国要使坏，要想成功订购也是不容易的。20年前明确的目标，是5nm的EUV光刻机研发的最佳时间早在1999年，EUV光刻机的地位就已经很明确了，谁有了EUV光刻机的技术，谁就有了芯片领域的未来。
1997年的时候，美国的多家企业就发现了EUV技术商业价值，就联合进行了开发，也已明确了目标，这是全世界都不是什么秘密，中国没有进行相应的产业调整和重视。研发5nm的EUV光刻机所需的资源5nm的光刻机，必然要用到EUV技术，美国研发的最早，我们看一下世界范围内关于EUV技术研究和投入的情况：1、美国美国对EUV技术的研发时间最长，总共投入了50多个高校和科技企业进入到这个领域，最终在EUV光刻机领域，美国的占领先地位，收益也是最大的。
2、欧洲对于EUV光刻机看的最重，联合了35个国家，共110多个高校和企业加入到研究的行列中。3、日本和韩国投入相对较小，但也有一定的成果就是说，EUV（紫外光源）的研究是多个国家参与的，包括了美国、欧洲多国还有日本、韩国，美国出力最多，所以不买给中国。结论：几十个国家，上百所研究单位，花费了20多年的时间，才研发出今天的EUV光刻机，实现了5nm级别制程的芯片。
到底研究了啥要生产EUV光刻机，最关键和核心的研究课题有两个：镜头和激光光源。1、镜头现在世界上高端光刻机使用的是德国的卡尔蔡司光学镜头，世界上没有哪家公司能够复制卡尔蔡司的技术。从长远观点看，中国也应发展自己的高端镜头产业，但中国与德国的关系还算可以， 不妨先拿来用，一边用一边研究，这样可以减少研发时间。
2、激光光源这个核心技术是必须研究的，因为美国把持着《瓦森纳协定》，中国处在被禁运国家之列。就是说只要美国干预，中国将无法获得EUV光刻机。因为这个EUV技术，美国和欧洲几十个国家（包括日本和韩国）研究了20多年，中国需要用多久呢？心里应该有一个底了吧。综上所述，中国要研发EUV技术需要投入相当大的资源，当然中国是一个工业部门齐全的大国，集中力量办大事是中国制度的优点，但是，研发需要遵重科学规律，要有一个过程，像欧美日韩都需要近20年时间，那们打个折扣，总需要10年吧。
冰刻技术，在理论和技术上能实现现在的EUV光刻机的精度吗？
冰刻技术完全可以实现与EUV光刻机相当的精度。只不过要实现这个精度，必须让电子束直写光刻机的的分辨率达到纳米级别才行。其实“冰胶 电子束”的效率是远远比不上“光刻胶 光刻机”的。因为要让水蒸气凝结在晶片上，还必须在零下140℃进行，此外使用的还是电子束刻机，要一点一点的进行雕刻那速度比较慢。从制造效率上来看，这种冰刻技术是不如光刻机的。
而冰刻的分辨率主要取决于电子束刻机，虽说电子束直写光刻机的精度已经达到了10纳米左右甚至以下的精度，但是国内电子束直写光刻机的精度在1微米，还没有达到纳米级别。事实上，冰刻技术只是将化学的光刻胶换成了水蒸气而已。早在2018年，就发布了冰刻系统，这次的冰刻则是其升级版，主要就是将原料生产为成品。由于传统的光刻胶属于化学试剂，在光刻完成后还要进行清洗，清洗不干净的话就会导致良品率下降。
而使用水蒸气凝固代替传统的光刻胶之后，就不存在清洗不干净这类问题了。在电子束的作用下，凝固的水蒸气可以直接液化消失而不会残留在晶片上，这样一来就不会导致晶片被污染了，这是冰胶相对于传统光刻胶的优势所在。但是使用冰胶前，要将晶片放在零下140℃的真空环境中，给其降温，再通入水蒸气。相对于传统的光刻胶来说，就多了这样一个步骤。
估计当水蒸气凝固在晶片上之后，从拿出来，到光刻完成之前都要在0℃以下的环境中进行操作，毕竟温度超过0℃，凝固的水蒸气就有可能液化成水，这也是相对于传统光刻胶的一个缺点。由于冰刻系统的分辨率与电子束直写光刻机的分辨率有关，只要电子束直写光刻机的分辨率可以达到EUV光刻机的分辨率，那么使用冰刻系统生产的芯片的制程工艺就可以达到EUV光刻机的生产芯片的制程工艺。
只不过，现在世界上分辨率最高的电子束直写光刻机掌握在日本的JEOL和Elionix这两家公司手中。其中JEOL公司制造的的JBX-9500S电子束直写光刻机的套刻精度为11纳米，最小分辨率在0.1纳米左右。而Elionix公司制造ELF10000电子束直写光刻机的分辨率为100纳米。而国产BGJ-4电子束直写光刻机的分辨率为1微米，由此可见，即便使用了冰胶，在立足于国内电子束直写光刻机的前提下，是达不到国产SSA600/20的分辨率，更别说赶上EUV光刻机了。
我国碳基芯片的发展还是很快的，基本上与美国的技术不相上下。目前的碳基芯片已经突破到了3纳米，而我国正在向0.5纳米进发。碳基芯片的性能要比传统的硅基芯片强不少，基本上90纳米的碳基芯片性能相当于28纳米的硅基芯片，45纳米的碳基芯片相当于7纳米的硅基芯片。只不过，碳基芯片依然要用到光刻机，现阶段国内制程工艺最小的光刻机也停留在90纳米，而使用冰胶的电子束直写光刻机还在微米层。
