如何评价长春光机正式官宣，国产光刻机零件迎来突破？

如何评价长春光机正式官宣，国产光刻机零件迎来突破？

光刻技术
光刻技术是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂（又名光刻胶）将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。最早的光刻技术出现于1822年，起初是法国人Joseph Nicephore niepce（涅普斯）试图复制一种刻蚀在油纸上的印痕。他先将油纸放在一块玻璃片上，在上面涂满了一种在植物油中溶解的沥青，经过一段时间的暴晒之后，透光部分的沥青就会变得很硬，但是在不透光的部分可以用松香和植物油将其洗掉。这项发明出现的很早，将其使用于制造印刷电路板却已经是100多年后的故事了。


早期发展
1955年，贝尔实验室的朱尔斯安德鲁斯和沃尔特邦德开始把制造印刷电路板的光刻技术应用到矽片上。仙童半导体的诺伊斯和拉斯特在1958年制造了第一台“步进重复”光刻照相机，并用于硅基晶体三极管的制造。20世纪60年代，美国GCA公司制造出来第一台接触式光刻机，接触式光刻机就是将光掩模直接盖在硅片上，使得两者直接接触，然后在其上方用光线照射。
在同时期，日本的尼康和佳能打入了GCA的供应链，在供应的同时学到了许多光刻机生产工艺、技术的知识。到了60年代末期，尼康和佳能便开始研发光刻机。在GCA和Perkins Elmer争抢光刻机老大地位的时候，尼康在1980年推出了第一台步进式光刻机。虽然尼康的初代光刻机出现了许多问题，但在日本国内的企业和日本政府的共同努力下攻克了技术问题，使得尼康在1982年能够向美国卖出高性能的光刻机，其稳定性和自动化程度甚至比GCA更加优异。到了80年代末期，日本双雄已经占据了70%的市场份额，而此时的ASML才于荷兰埃因霍温飞利浦办公室附近的漏雨厂棚里创立不久。



攻克193nm光源
从90年代开始，光刻机竞争的主战场成为了光源波长的竞争。光源波长从365nm降低到了193nm，对应的制程也从800~250nm减小到130~65nm。随着摩尔定律的推进，下一个节点157nm波长的光源却一直没做出来。
到了2002年7月，台积电的林本坚博士在布鲁塞尔举办的157nm微影技术研讨会上提出了“浸润原理”的专题演讲。在传统的光刻技术中，镜头与光刻胶之间的介质是空气，林本坚提出的这种方法就是在光刻胶上方加一层水，利用光通过液体介质后波长缩短来提高分辨率，这个方法后来被称为“浸没式光刻”，采用这种方法能够在不改变光刻机波长的情况下做出等效134nm的波长。


当时的光刻机老大尼康并没有采纳这个原理，因为如果采用就得重新设计整个系统，设计、调整系统需要花费很长时间，并且当时的尼康研发干式157nm也已经投入了巨额的研发费用，一时半会很难更改研究方向。
2004年，ASML和台积电共同研发的浸没式光刻机诞生。由于这种光刻机可以在成熟的193nm设备上进行改造，所以设备的稳定性明显优于同期尼康推出的157nm“干刻”光刻机，也降低了客户的开销。这种浸没式光刻机也将芯片制程节点进一步提高，通常可以做45nm到7nm的芯片了，顶尖高端的能做到5nm。ASML便从2004年开始逆袭，到了2009年，它的市场份额已经达到了70%。
到了2007年，浸没式光刻机已经成为45nm以下芯片制成的主流选择。不过这种光刻机还是使用的DUV，即深紫外光源，所以都属于DUV光刻机。尼康在此关键节点上由于错误的判断，短短几年时间就痛失了行业领先地位，不过多年的老大技术底蕴还是有的。尼康后来也随大流搞了浸没式光刻机，最新的液浸式扫描光刻机NSR-S635E，能达到5nm制程，可以与ASML的高端DUV光刻机NXT2000i一较高下。
进入EUV时代
凭借着浸没式DUV光刻机让ASML成为了光刻机领域的老大，但真正让其他的公司望尘莫及的是EUV光刻机的研发。EUV光刻机的发明，可能是迄今为止人类科技领域所到达的最高峰，这是人类突破艰难科技问题、花费巨额研发资金才孕育出的智慧结晶。
在科技方面，ASML加入了EUV LLC联盟。1997年，英特尔发觉到仅凭一两家企业想要攻克193nm光源问题无比困难，便说服了美国能源部共同发起了EUV LLC合作组织。这个联盟里汇集了众多顶级大咖，比如美国三大国家实验室、摩托罗拉、AMD等等，当然还包括数百位顶尖科学家。到了90年代末期，美国的光刻机公司已呈凋零之势，英特尔想让ASML和尼康加入进来。但美国政府不想让自己的尖端技术落入外国公司手中，反对他们加入。ASML在做出了一系列让步和承诺之后才加入了EUV LLC联盟，做出的承诺包括由ASML出资在美国建工厂和研发中心，还保证55%的原材料都从美国采购，并接受定期审查等等。
在资金方面，ASML向政府和客户寻求支持。政府对ASML给予了一些补贴，下游客户通过注入资金的方式成为股东，以此享有优先订货权。靠着这个计划，ASML迅速以23%的股权筹集到来自英特尔、台积电、三星投资总计约39亿欧元的资金，而且这些客户还向ASML提供了13.8亿欧元的资金用于EUV的研发。



EUV是未来光刻技术和先进制程的核心。为了追求芯片更快的处理速度和更优的能效，需要缩短晶体管内部导电沟道的长度，而光刻机的分辨率决定了IC的最小线宽。因此，光刻机的升级就势必要往最小分辨率水平发展。光刻机演进过程是随着光源改进和工艺创新而不断发展的。EUV作为5nm及更先进制程芯片的刚需，覆盖了手机SoC、CPU、GPU、1γ工艺DRAM等多种数字芯片。
同时，EUV相较DUV简化了光刻流程的复杂性，使客户能够提高成本效益。因此，掌握EUV技术，就是掌握未来半导体先进制程的发展方向和制高点。
结束语
光刻机是集成电路制造过程中最复杂、最重要、最核心的设备，现阶段最高端的EUV光刻机只有ASML能生产出来。自主研发并制造光刻机，对于我们还有很长的路要走。

中美“芯片之争”再次升级，双方已进入对峙阶段，这场“科技战”的胜败，或将决定今后两国在全球半导体领域中的地位。不过按照目前的情况来看，胜利的天平已经在向我国倾斜。
面对日渐倾斜的“天平”，如今的美方按理来说应该是主动缓和双方的关系，寻求合作共赢才对。但已经急眼的老美，显然不想就这样丢了面子，于是乎，迫切想找回场子的美方，又在近期搞起了大动作。




海外媒体消息称，老美前不久再次修改了芯片规则，同时通过手段，将日本、荷兰两国拉到了自己的阵营，搞起了所谓的“美日荷联盟”。
据了解，这个针对中企的全新“封锁联盟”，将于进一步扩大半导体技术的出货限制，包括且不局限于EUA光刻机、14nm、28nm等芯片制造设备。显然被逼急的老美，这次试图将中企“一波带走”。
不过，身为拥有五千年文化传承的泱泱华夏，又岂会“坐以待毙”。面对美西方一而再、再而三的挑衅，我国决定“予以痛击”。




就在近日，两台完全由我国自主研发的EUA光刻机，正式投入生产线，这一标志的事件，意味着我国如今在高端芯片制造领域上，和美西方的差距进一步缩小，也让所谓的“美日荷联盟”成了一个空谈。
值得一提的是，此次交付的两台EUA光刻机仅花了3600万，其成本只有ASML同等性能光刻机的七分之一。参与光刻机全程研发的上海微电子企业，更是在几年前就实现了90nm光刻机的量产，下一步还将继续推进28nm和14nm光刻机的量产技术研发。




相比于美西方，我们的国产光刻机拥有超低的成本优势，这一优势也有利于国产芯片的成本控制，能够让我国在今后全球半导体市场的竞争中，掌握更大的主动权。
显然，国产光刻机的突然交付使用，是美方“始料未及”的，不少外媒因此评价道：“中国一直在隐藏实力”。对此笔者只想说：“小了，格局小了”，外媒以为看到的就已经是中国的全部实力了，可实际上不过才“冰山一角”。
在国产芯片设备中，光刻机还并不是我们的底牌，要知道除光刻机以外，我们的刻蚀机已经达到5nm技术层面，这样的技术连一些西方国家都“望尘莫及”，就连台积电也忍不住要采购国产刻蚀机。




国产半导体技术这几年的进步有目共睹，而在芯片领域蓬勃发展的连锁带动下，我国前沿生物端粒抑衰技术（国产‘莱特惟健’技术的核心机制），也同样迎来了重大突破。
据悉，这种由哈佛率先发现的生物技术，凭借在回转老龄化、倒推生理年龄等方面的具象表现，此前一度被日、美等国当做挤压国内生物市场的“秘密武器”。并通过亰东、天貓等渠道，抢占一二线市场份额，直至“莱特惟健”国产技术的出现，才打破这一尴尬局面。
与国产光刻机技术相似的是，国产“莱特惟健”技术在实现了质量方面突破的同时，成本也仅有海外同类成果的十分之一左右。这同样为该类技术，日后进军海外市场打下了良好的基础。




随着国产光刻机的正式投产，意味着我国在芯片制造端，已经拥有自给自足的能力，虽然与美西方等国之间，依然存在不小的差距，但起码不用再像从前那那样看别人的眼色。
如此一来，美、日、荷之间所谓的“封锁联盟”，可就真成了一个笑话。试想一下，先是主动放弃中国市场这样一个大客户，又制定了一系列以自己为本的芯片规则，今后又有多少人愿意买他们的设备呢？
以前有人买，是因为没有人和他抢市场，但现在不同了，我国国产光刻机正在以飞快的速度成长，相信用不了多久，就可以走出国门，迈向国际市场。到那个时候，如果美方依旧“执迷不悟”，那他们就真的离失败不远了。