作為芯片生產過程中最關鍵設備的光刻機，有著極高的技術壁壘，有“半導體工業(yè)皇冠上的明珠”之稱，代表著人類文明的智慧結晶。在芯片這樣一個爭分奪秒的行業(yè)里，時間就是金錢。

據ASML官方介紹，ASML也一直在追求光刻機極致的速度，目前最先進的DUV光刻機，每小時可以完成300片晶圓的光刻生產。換算一下，完成一整片晶圓只需要12秒，這還得扣除掉晶圓交換和定位的時間，實際光刻時間要更短。

而一片晶圓的光刻過程，需要在晶圓上近100個不同的位置成像電路圖案，所以完成1個影像單元（Field）的曝光成像也就約0.1秒。要實現(xiàn)這個成像速度，晶圓平臺在以高達7g的加速度高速移動。F1賽車從0到100km/h加速約需要2.5秒，而晶圓平臺的7g加速度，若從0加速到100km/h只要約0.4秒。

DUV是深紫外線，EUV是極深紫外線。從制程工藝來看，DUV只能用于生產7nm及以上制程芯片。而只有EUV能滿足7nm晶圓制造，并且還可以向5nm、3nm繼續(xù)延伸。

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芯片制造是一層層向上疊加的，最高可達上百次疊加。每一次的疊加，都必須和前一次完美重疊，重疊誤差要求是1~2納米。而晶圓從傳送模組放置在晶圓平臺上，會產生一定的機械誤差，而精密機械的誤差是微米等級（1微米=1,000納米）。每次曝光之前，必須針對每片晶圓做精密的量測，截取到晶圓每一個區(qū)塊納米等級的微小誤差。在曝光階段實時校正，達到納米等級的準度。

光刻機以極高的加速度進行掃描曝光，在不到0.1秒的時間，又要急停并回頭往反方向掃描，這么大的力量如果不做控制，會讓整機產生振動，是不可能達到完美成像的。ASML光刻機利用所謂的balance mass來吸收平衡晶圓平臺所施加于機座的反作用力，使整座機臺完全靜止。

我們國產自主研發(fā)也突破了光刻機設備上非常多的核心零部件，包括雙工件臺、物鏡系統(tǒng)、浸沒系統(tǒng)和光源系統(tǒng)等等。雙工件臺由華卓精科負責，上海微電子也能提供整機裝備，光源系統(tǒng)有望通過中科院的高能同步輻射光源設備來解決。

在國產光刻機領域，先是中科院的高能同步輻射光源設備，然后是中科科美的兩大鍍膜裝置，分別可以解決國產光刻機在光源以及光學鏡頭的需求。

由中科院高能物理研究所參與承建的高能同步輻射光源設備，已經實現(xiàn)安裝。這項高能同步輻射光源也被央視公開“點名”，用了較長篇幅進行報道。

中科科美分別研制了直線式勞埃透鏡鍍膜裝置和納米聚焦鏡鍍膜裝置。這兩項裝置主要面向光刻機的鏡頭配備，有了這些鍍膜裝置，可以很大程度提高國產光刻機在光學鏡頭上的水準。

雖然我們制造出整臺EUV光刻機還有一段距離，但是隨著每一項技術的進步，都在奠定國產光刻機的未來，加速國產光刻機的發(fā)展。而且推動了國產光刻機從成熟工藝到高端工藝的邁進。

一旦成功掌握，中國可能會生產出更便宜，成本更低的光刻機設備。事實證明，外界的限制因素只會讓國產科技發(fā)展得更快，沒有什么力量是可以阻止國產科技崛起的。

對國產光刻機你有什么看法呢？

來源：瘋狂機械控