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“國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)”打破國(guó)際壟斷局面？技術(shù)突破與商業(yè)現(xiàn)實(shí)不同調(diào)

發(fā)表時(shí)間：2018-12-25　次數(shù)：649　作者：連于慧

日前，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所的“超分辨光刻裝備研制”項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收，宣稱成功研制出世界首臺(tái)分辨力最高的紫外超分辨光刻裝備，被眾多媒體視為打破芯片制造的核心設(shè)備“光刻機(jī)”被國(guó)際大廠壟斷，因此引發(fā)高度關(guān)注，然隔天，不少專家提出意見(jiàn)，指出這樣的技術(shù)只是原理機(jī)，無(wú)法用在 IC 制造上，只能用在特殊納米器件的加工，呈現(xiàn)完全不同的看法。

根據(jù)報(bào)導(dǎo)，中科院光電所花了 7 年時(shí)間，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，才完成國(guó)際上首臺(tái)分辨力最高的紫外超分辨光刻裝備研制，在 365 納米光源波長(zhǎng)下，單次曝光最高線寬分辨力達(dá)到 22 nm，結(jié)合多重曝光技術(shù)后，甚至可用于制造 10 nm 級(jí)別的芯片，對(duì)比現(xiàn)在 ASML 主流的光刻機(jī)技術(shù)是 193 nm 波長(zhǎng)深紫外光（DUV），光刻分辨力只有 38 nm，這個(gè)“超分辨光刻裝備研制”項(xiàng)目仿佛撼動(dòng)了光刻機(jī)巨頭 ASML，更填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)光刻機(jī)技術(shù)的空白。

（來(lái)源：麻省理工科技評(píng)論）

然而，事實(shí)上真的如此嗎？連日本設(shè)備大廠都逐漸被邊緣化的光刻機(jī)技術(shù)，真的被“7 年”磨一劍的中科院光電追趕上了嗎？答案是否定的。

許多研究科學(xué)家投入研發(fā)各種光刻技術(shù)來(lái)制作納米級(jí)的芯片，其中近場(chǎng)光刻也是其中一種技術(shù)，在光學(xué)干涉中所用的金屬狹縫為光傳播至遠(yuǎn)場(chǎng)的行為，但當(dāng)狹縫縮減到奈米時(shí)，它將出現(xiàn)不一樣的傳播現(xiàn)像，因此無(wú)光學(xué)繞射限制的近場(chǎng)技術(shù)被提出，此外，電子束（e-beam）技術(shù)也是有不少科學(xué)家投入研究，臺(tái)積電就曾經(jīng)投入電子束技術(shù)的研發(fā)。

據(jù)了解，中科院這次提出的光刻設(shè)備是指近場(chǎng)曝光設(shè)備，不能用來(lái)做大規(guī)模生產(chǎn)，且只是原理機(jī)，距離主流商用的 ArF 浸沒(méi)式投影光刻機(jī)在視場(chǎng)、成品率、套刻精度和產(chǎn)率等方面沒(méi)有可比性，也無(wú)法用于 IC 替代投影光刻，只能用于一些特殊納米器件的加工。

再者，在這臺(tái)樣機(jī)或許可以在小批量、小視場(chǎng)（幾平方毫米）、工藝層少且套刻精度低、低成品率、小基片尺寸且產(chǎn)率低（每小時(shí)幾片）的一些特殊納米器件加工，業(yè)界認(rèn)為，這樣的技術(shù)雖然對(duì)于打破國(guó)際市場(chǎng)上光刻機(jī)壟斷的局面沒(méi)有幫助，但可以一定程度地替代電子束技術(shù)（e-beam）技術(shù)。

業(yè)界認(rèn)為，“超分辨光刻裝備研制”項(xiàng)目用于主流芯片的制造是不可能實(shí)現(xiàn)的，然被許多媒體因不解其中技術(shù)差異，而誤導(dǎo)渲染成該技術(shù)已經(jīng)可以替代既有商用化設(shè)備技術(shù)，進(jìn)而打破既有光刻機(jī)市場(chǎng)少數(shù)廠商獨(dú)大的局面，這其實(shí)與實(shí)際狀況有相當(dāng)大的落差。

不可否認(rèn)的是，中科院此次在光刻機(jī)技術(shù)上的突破確實(shí)令外界興奮，但技術(shù)的突破只是第一步，在商用化的進(jìn)程中，仍有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走，特別是芯片產(chǎn)業(yè)鏈已然非常成熟，整體生態(tài)也已大致底定，新技術(shù)或者新設(shè)備的出現(xiàn)，除了本身的技術(shù)差異性與創(chuàng)新性外，更要考慮到商業(yè)化的運(yùn)作機(jī)制能否跟上腳步。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)確實(shí)即將迎來(lái)一個(gè)新的拐點(diǎn)，但在實(shí)際的突圍策略上，則可能需要更縝密的思考。

-End-