中国突破光刻机意味着什么?

光电子研究所微加工光学国家重点实验室研制的SP光刻机,是世界上第一台单次成像22 nm的光刻机。结合多次曝光技术,可用于制备10 nm以下的信息器件。这不仅是世界光学光刻技术的重大变革,也将加速推进工业4.0,实现中国制造2025的美好愿景。

长期以来,中国的光刻技术落后于先进国家,成为中国工业现代化进程中的短板。2006年,科技部提出了光刻技术中长期规划,希望中科院国家重点实验室能够找到一条具有自主知识产权的光刻之路,绕过国外的技术壁垒。光电所的SP光学掩膜版光刻机绕过了传统的193 nm曝光的技术路线,使用长波长光源也可以获得分辨率突破衍射极限的图形,因此成本和安全性都会大大提高,是具有完全知识产权的原创技术。

之前了解过,光刻机是制造计算机CPU的母机,在科技领域处于顶尖水平。目前,世界上先进的光刻机基本被荷兰阿斯麦公司垄断。最先进的CPU芯片工艺是14 nm,不卖给中国,稍微过时的光刻机公司卖给中国公司也有条款,不允许用来制造像龙芯一样自主研发的CPU芯片。无论是美国还是日本在这方面都无能为力,成都太厉害了。

技术方面,阿斯麦光刻机可以使用14 nm、10 nm、7 nm波长的极紫外光(EUV)生产芯片,通过技术升级,还可以生产9 nm、8 nm、6 nm、5 nm、4 nm甚至3 nm工艺的芯片。据悉,台积电从阿斯麦购买了两台NXE 3300B(后来在阿斯麦的帮助下升级到与NXE 3350B相同的技术水平),三星也从阿斯麦购买了EUV设备、NXE 3350B和最新的NXE3400光刻机,英特尔也购买了几台NXE 3350B。此外,NXE 3350B EUV极紫外光刻机主要用于7nm相关测试和试生产。今年4月,台积电开始加工其7nm工艺芯片产品,三星最近推出8nm工艺产品,英特尔可能生产10nm工艺产品。可见,阿斯麦的EUV光刻机已经成为他们快速实现更低纳米工艺量产计划的基础和关键。无论三星、英特尔和台积电围绕具体工艺技术如何竞争,阿斯麦都是最大的霸主和赢家,因为他们谁也离不开他的EUV光刻机。