目前國(guó)內(nèi)研究光刻機(jī)的企業(yè)不少，因?yàn)楣饪虣C(jī)實(shí)在太重要了。
由于光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平，光刻成為 IC 制造中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的工藝步驟， 光刻的核心設(shè)備——光刻機(jī)更是被譽(yù)為半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠。目前最先進(jìn)的是第五代 EUV光刻機(jī)，采用極紫外光，可將最小工藝節(jié)點(diǎn)推進(jìn)至 7nm。由荷蘭 ASML制造。
國(guó)內(nèi)光刻機(jī)技術(shù)比較先進(jìn)，已經(jīng)量產(chǎn)的應(yīng)該是上海微電子裝備有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱SMEE)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)90nm的量產(chǎn)，目前正在研究65nm的工藝。
其他的包括 合肥芯碩半導(dǎo)體有限公司、先騰光電科技有限公司、無(wú)錫影速半導(dǎo)體科技有限公司等一些企業(yè)，在光刻機(jī)上衣和有自己的成果。
但這些光刻機(jī)企業(yè)，目前還是在原來(lái)的道路上一步一步往前走，相信只要努力，未來(lái)也能達(dá)到很高的水平。但對(duì)于光刻機(jī)行業(yè)來(lái)說(shuō)，他們的追趕速度雖然很快，但技術(shù)進(jìn)步的速度也是很快。所以，他們只能持續(xù)在低端方面，占有一定的市場(chǎng)份額。
如果要進(jìn)入高端市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的光刻機(jī)技術(shù)，應(yīng)該是中科院光電技術(shù)研究所的技術(shù)成果。
2018年11月29日，新華社報(bào)道稱，國(guó)家重大科研裝備研制項(xiàng)目“超分辨光刻裝備研制”29日通過(guò)驗(yàn)收。據(jù)悉，該光刻機(jī)由中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所研制，光刻分辨力達(dá)到22納米，結(jié)合雙重曝光技術(shù)后，未來(lái)還可用于制造10納米級(jí)別的芯片。
也就是中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所的這個(gè)成果，直接將中國(guó)光刻機(jī)技術(shù)向前推進(jìn)好幾代。
當(dāng)然，這個(gè)科研成果，距離完整實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，還有好幾個(gè)關(guān)卡要過(guò)。
首先是光刻分辨力達(dá)到22納米只是一次極限測(cè)試，屬于單次曝光，還制造不了芯片。
其次是，能夠?qū)嶒?yàn)室制造芯片，還要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，這又是一個(gè)關(guān)卡。
但總的來(lái)說(shuō)，已經(jīng)有了“光刻分辨力達(dá)到22納米”，那么距離成型機(jī)，已經(jīng)沒(méi)有那么遙遠(yuǎn)了。
更重要的是，目前的紫外線光刻技術(shù)，在7nm的芯片出來(lái)之后，已經(jīng)需要一個(gè)新的工藝突破。就像當(dāng)年從液浸式到 EUV的技術(shù)飛躍一般。
而中科院這個(gè)項(xiàng)目，走了另外一條道路。拿一塊金屬片和非金屬片親密接觸，界面上有一些亂蹦的電子;光投影在金屬上，這些電子就有序地震蕩，產(chǎn)生波長(zhǎng)幾十納米的電磁波，可用來(lái)光刻。這叫表面等離子體光刻。
這條道路的優(yōu)勢(shì)是未來(lái)的成本可以低于目前主流的技術(shù)，極限可能高于未來(lái)的主流技術(shù)，在原理上突破分辨力衍射極限，建立了一條高分辨、大面積的納米光刻裝備研發(fā)新路線，繞過(guò)國(guó)外相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘。
也就是，中科院光電技術(shù)研究所的這條技術(shù)路徑，是非常有價(jià)值的一次技術(shù)突破，或者技術(shù)發(fā)現(xiàn)。有可能讓中國(guó)的光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)彎道超車，而不是在現(xiàn)在主流的工藝道路上亦步亦趨。
光刻機(jī)是芯片生產(chǎn)中不可少的關(guān)鍵設(shè)備，而且光刻機(jī)的技術(shù)門檻極高，整個(gè)設(shè)備的不同部位采用了世界上最先進(jìn)的技術(shù)，德國(guó)的光學(xué)設(shè)備、美國(guó)的計(jì)量設(shè)備等，可以說(shuō)是“集人類智慧大成的產(chǎn)物”。
全球最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)全球只有荷蘭的ASML生產(chǎn)，占據(jù)了光刻機(jī)市場(chǎng)高達(dá)80%的市場(chǎng)。Intel、臺(tái)積電、三星的光刻機(jī)都來(lái)自于與ASML。
最頂尖的光刻機(jī)不是荷蘭一個(gè)公司制造的，集合了許多國(guó)家最先進(jìn)技術(shù)的技術(shù)支持，可以說(shuō)是多個(gè)國(guó)家國(guó)家共同努力的結(jié)果，比如德國(guó)的光學(xué)鏡頭、美國(guó)的計(jì)量設(shè)備等。ASML將這些來(lái)自不同國(guó)家的3萬(wàn)多個(gè)配件，分為13個(gè)系統(tǒng)，需要將誤差分散到13個(gè)系統(tǒng)，如果德國(guó)的光學(xué)設(shè)備做的不準(zhǔn)、美國(guó)的光源不準(zhǔn)，那么ASML瞬間就是失去了精神。
相較于荷蘭、德國(guó)、美國(guó)等這些國(guó)家，我國(guó)的芯片制造以及超精密度機(jī)械制造方面不具有優(yōu)勢(shì)。再加上《瓦森納協(xié)定》的技術(shù)封鎖，因此，在高端光刻機(jī)領(lǐng)域，我國(guó)可以收仍然是空白。
我國(guó)的光刻機(jī)技術(shù)上海微電子裝備有限公司（SMEE）是我國(guó)國(guó)內(nèi)唯一能夠做光刻機(jī)的企業(yè)。上海微電已經(jīng)量產(chǎn)的光刻機(jī)中，性能最好的是SSA600/200工藝，能夠達(dá)到90nm的制程工藝，相當(dāng)于2004年奔四CPU的水平。因此，國(guó)內(nèi)晶圓廠所需要的高端光刻機(jī)完全依賴進(jìn)口。
目前，最先進(jìn)的光刻機(jī)是ASML的極紫外光刻（EUV），用于7nm、5nm光刻技術(shù)，對(duì)于EUV光刻關(guān)鍵技術(shù)，國(guó)外進(jìn)行了嚴(yán)重的技術(shù)封鎖。我國(guó)在2017年，多個(gè)科研單位合作經(jīng)過(guò)7年的潛心鉆研，突破了EUV關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)相關(guān)資料披露，計(jì)劃2030年實(shí)現(xiàn)EUV光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化。
總之，在高端光刻機(jī)領(lǐng)域，我國(guó)的技術(shù)仍然比較薄弱。目前，中芯國(guó)際已經(jīng)從ASML成功訂購(gòu)了一臺(tái)7nm制程的EUV光刻機(jī)，希望能夠在高端芯片制造領(lǐng)域能夠找到“備胎”。
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