0.6nm精度！首台国产商业电子束光刻设备问世

近日，我国首台自主研发的商用电子束光刻设备“羲之”在浙江余杭正式发布。这一重要设备由浙江大学余杭量子研究院依托浙江省重点实验室自主研发，标志着我国在高端半导体制造设备领域又迈出了重要一步！

据团队负责人介绍，这台研究院自主研发的新一代100kV电子束光刻设备“羲之”，取名自古代书法家王羲之，其寓意是在芯片上“挥毫泼墨”，用电子束精准“书写”量子芯片的电路。

与传统的光刻设备不同，“羲之”采用了高能电子束直写技术，无需掩膜版即可直接在硅基材料上刻画纳米级电路，非常适合量子芯片、新型半导体材料的研发与试制。“羲之”的优势在于它能够满足高端芯片的小批量生产、技术迭代，以及掩模版制作等需求，这对于快速发展的半导体行业至关重要。尤其是在芯片研发的早期阶段，科学家和工程师们常常需要进行大量的试验和调整，而“羲之”提供的灵活性和高精度正好满足了这一需求。

作为全国首台国产商业电子束光刻设备，“羲之”具备令人瞩目的技术指标，其精度高达0.6nm，相当于人类头发丝直径的十万分之一；线宽达到8nm，性能可以对标国际顶尖水平。

随着“羲之”的发布，业界对于“它能否替代EUV”的讨论也是越来越多。实际上，电子束光刻设备（Electron Beam Lithography，EBL）与常见的极紫外光（EUV）光刻设备，在工作原理上有着显著差异。

具体来说，电子束光刻设备主要利用电子束轰击电子抗蚀剂，通过改变电子束的运动轨迹，在基底上形成所需的图案。这种技术虽然逐点扫描，效率较低，每几个小时才能雕刻出一片晶圆，但其高精度使其在小批量、高精度需求的应用中具有无可替代的优势。相较之下，EUV光刻设备则利用极紫外光作为能量源，通过掩模版投影一次性曝光，实现图案转移。虽然效率更高，但其精度相对较低，一般可达到2nm水平。

简言之，EUV是“批量印刷机”，电子束是“纳米雕刻笔”，二者在半导体制造上各司其职。“羲之”的价值在于填补我国在超高精度、柔性研发环节的空白，而非替代EUV。

在此之前，电子束光刻设备长期被美、日企业（如JEOL、Raith）垄断，且受国际出口管制的限制，中国科研机构一直无法获得此类设备，只能通过二手设备或改装方案勉强应对，这严重制约了我国量子计算、第三代半导体等前沿研究。而现如今，“羲之”的商用化将彻底改变这一局面，为国内半导体行业提供自主可控的技术支持。

目前，该设备的定价低于国际均价，并已与多家企业及科研机构展开接洽，显示出市场的强烈需求。未来，随着该设备的投入使用，我国的量子芯片和新型半导体研发必将迎来新的机遇。