国内便掀起了造芯浪潮, 盘点光刻机背后的黑科技

什么是光刻机呢?光刻机又叫掩模对准曝光机，光刻系统等，用光来制作一个图形工艺，将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时复制到硅片上的过程。学姐说的可能大家不太明白，学姐给你们换句通俗易懂的话，光刻机其实就是制造芯片的机器，芯片大家都知道吧。现在的手机电脑都有芯片，如果没有光刻机，那么就造不出电脑和手机了，可见这个光刻机作用有多大。

放眼全世界，能自主研发生产芯片的光刻机企业也就这三家，日本的佳能和尼康还有荷兰的ASML公司。这三年一年能生产约300台光刻机，荷兰ASML公司占比达到60%，另外ASML的10nm芯片生产技术不对外公布，连咱们都买不到啊!ASML这家公司市值约1000亿美元，约16000位员工，而高端研发人员就达到6000余名，这配置无敌了!这16000多人一起研究出了世界顶级光刻机—EUV光刻机，这机器每台都在1亿美元以上，我国的中芯国际花了7亿人民币在ASML公司买了一台EUV光刻机，三星和英特尔还有台积电等顶级芯片商业都在ASML买光刻机。

自从华为等中企被老美断供芯片后，国内便掀起了造芯浪潮，去年国家更是制定了于2025年实现芯片70%自主率的目标。

但若想实现芯片自主，首要条件便是突破EUV光刻机的限制。在明确了核心问题后，中科院等顶尖科研机构纷纷跑步入场，成立了专项技术攻关小组，不仅如此，就连国内许多有实力的半导体公司也均在光刻领域着重发力。

二月底，清华大学宣布突破了光源技术，波长可从太赫兹覆盖到极紫外波段，极紫外光正是EUV光刻机最核心的技术。

值得一提的是，EUV光刻机又被称为极紫外光刻机。清华大学自研的极紫外光源意味着我国在EUV光刻机领域的研发迈出了一大步。

除了光源技术外，近日，国产企业上海新阳宣布了高端光刻胶的好消息。高端光刻胶是EUV光刻机最重要的原材料，此前一直被日美企业所垄断，是我们实现芯片自主的另一个“拦路虎”。

据上海新阳的光刻胶项目推进速度来看，在明年，国产的193nm Arf光刻胶就能小规模销售，2023年便可实大批量产和正式商用。

目前，国内最先进的芯片制造商中芯国际已经具备生产7nm芯片的工艺技术，但很多设备依然依赖进口，最典型的就是光刻机。众所周知，光刻机的研发难度极大，就连全球光刻机制造技术最强的企业ASML一年的产能也只有几十台。

光刻机的成功制造，是集众家之所长而得到的结晶，在一台光刻机设备中，光零件就多达近十万个，而且这些零部件分别来自全球各国，更难的是，光刻机制造过程中的良率极低，所以研发成本极高，以至于每台设备售价高达近十亿。

近日，中芯国际突然宣布与荷兰光刻机巨头阿斯麦(ASML)签订修订后的采购协议，期限延长至今年年底。值得一提的是，这条消息还直接冲上了热搜，热度一直居高不下。要知道，我们等待这一刻不知道等了多久，中芯国际停留在14nm工艺上的时间同样也很久了，如果这次交易能够顺利的话，那么中芯国际在芯片生产上的水平就又能提升一大截。

具体来看，中芯国际在3月3日发布的公告中称，其已经与阿斯麦(上海)机电设备有限公司签订了经修订和重述的批量采购协议，期限延长至2021年12月31日。除了期限延长之外，中芯国际还在公告中披露了此前的购买金额。根据批量采购协议，中芯国际已于去年3月16日至今年3月2日的12个月期间，就购买用于生产晶圆的阿斯麦产品与阿斯麦集团签订购买单，总代价约为12亿美元。

ASML提供的高端光刻机受到很多芯片制造企业的抢购，台积电、三星、英特尔成为了ASML主要的EUV光刻机采购客户。但其实中国大陆企业也曾向对方采购EUV光刻机，只不过受到了美国的阻挠，未能成功采购。就眼前的局势来看，国产芯片的短板主要体现在制造，但是，芯片制造涉及到的工艺流程却十分复杂，牵涉到的核心设备众多，并且每一样都必不可少。据不完全统计，在中芯国际的一条12英寸圆晶生产线上，就用到了22台扩散设备、42台CVD设备、15台涂胶去胶设备、8台光刻设备、25台刻蚀设备、13台离子注入设备、24台PVD设备、50台检测设备。

芯片短缺一直是阻碍中国科学技术发展的难题，很多核心技术所需要的芯片都依赖于海外供货。然而，国与国之间除“合作共赢”之外，还有“竞争”，加上美国的各种从中阻拦，国企想要真正从海外购取所需芯片，并非那么容易。对此，不少企业开始着力于自主研发，而据爆料，华为也已入局光刻机研发制造。

在半导体领域内，相比于其他一些国家，我国一直比较薄弱。美国更是借着中国这技术短板，各种“使绊子”。但这也让国人更加清楚自己的问题，彻底清醒向半导体领域进军。特别是近几年，中国在光刻领域不断取得新的突破，“龙芯”新架构的发布，芯片产业的落地等等，都说明国家对半导体领域发展的决心和态度。而唯有自己实现自主造芯，中国才能不再仰仗他国技术，独立自主。