直击清华大学光刻机工厂“真相” | 光刻机研究框架

本文我们分享65页深度研究报告《光刻机深度：筚路蓝缕，寻光刻星火》，全面了解光刻技术演进、光刻机构成、国内光刻产业发展趋势、市场空间等。

出品丨自主可控新鲜事

本文内容来源于中航科技电子团队（赵晓琨/刘牧野/刘一楠)

正文共1609，建议阅读时间10分钟

近期，有一条网络消息引发热议，消息称清华大学EUV项目把ASML的光刻机巨大化。

其中一个说法是，中国可以建加速器产生EUV光源，不同频率的光源可以给28nm、14nm、7nm、5nm等多种芯片制程使用，用“光刻厂”替代ASML一台台的EUV光刻机，以出人意料的创新思维打破美国封锁，实现了光刻机国产化，并表示这个项目已经在雄安新区落地，消息还配了这样的一张图：

这个设想“通俗易懂”，感觉先进的国产光刻机一下有希望了。

对此，中国电子工程设计院有限公司（简称“中国电子院”）发文，针对近期传出的“清华大学EUV项目把ASML的光刻机巨大化，实现了光刻机国产化，并已在雄安新区落地”消息，指出该项目并非国产光刻机工厂，而是北京高能同步辐射光源项目（HEPS）。

北京高能同步辐射光源项目实拍图（图源：中国电子院）

中国电子院消息显示，HEPS坐落于北京怀柔雁栖湖畔，是国家“十三五”重大科技基础设施，它是我国第一台高能量同步辐射光源，也是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，早在2019年就开始建设，并将于2025年底投入使用。

HEPS的作用是通过加速器将电子束加速到6GeV，然后注入周长1360米的储存环，用接近光速的速度保持运转，电子束在储存环的不同位置通过弯转磁铁或者各种插入件时就会沿着偏转轨道切线的方向释放出稳定、高能量、高亮度的光，也就是同步辐射光。简言之，HEPS可以看成是一个超精密、超高速、具有强大穿透力的巨型X光机，它产生的小光束可以穿透物质、深入内部进行立体扫描，从分子、原子的尺度多维度地观察微观世界，HEPS是进行科学实验的大科学装置，并不是网传的光刻机工厂。

据悉，该项目由全国勘察设计大师、国投集团首席科学家娄宇带队，中国电子院多个技术科研和设计团队协同合作，攻克项目不均匀沉降、微振动控制、超长结构设计、光伏板设计、精密温度控制、工艺循环冷却水系统、超复杂工艺系统等技术难题。目前高能同步辐射光源配套工程已全面完工。

本文我们分享65页深度研究报告《光刻机深度：筚路蓝缕，寻光刻星火》，全面了解光刻技术演进、光刻机构成、国内光刻产业发展趋势、市场空间等。

以下为研报内容摘要：

光刻为IC制造核心工艺，光刻技术的演进成就了摩尔定律。光刻工艺占IC制造1/2的时间+1/3的成本，在瑞利公式:CD=k1 入/NA 的指导下，人类在缩短波长入，增大数值孔径NA，降低工艺因子k1三个方面展开探索，目前已实现13.5nm波长与达物理极限的k1，正在向0.55NA EUV迈步。为了实现进一步制程微缩，业界多采用多重曝光工艺，但对光刻机的套刻精度、图形畸变、稳定性有更高的要求。10nm及以下时，ArFi+多重曝光的复杂度急剧上升，经济性下降，EUV的出现使摩尔定律得以延续。

光刻机由三大核心系统，数万个零件组成，是产业链各环节顶尖公司通力合作的成果。1)光源方面，DUV采用准分子激光器，技术掌握在Cymer和Gigaphoton手中，国内科益虹源打破垄断;EUV光源是通过高功率CO2激光器轰击Sn滴而来，高功率激光器为核心组件。2) 光学系统是光刻机分辨率成像的保证，由照明系统和物镜系统构成，照明系统优化成像过程，实现分辨率增强，投影物镜系统将掩模图形聚焦成像，ZEISS为ASML关键光学元件独供商，国内技术水平仍有较大差距。3)双工件台系统有效提高了光刻精度与效率，国内华卓精科和清华大学团队走在前列。

光刻重要性愈显，国内巫待0->1的突破。半导体行业十年翻倍，晶圆厂积极扩产，叠加芯片性能升级，光刻强度上升，预计5nm逻辑芯片的光刻支出占比达35%，光刻工艺的重要性愈发凸显，市场规模快速增长，预计2024年有望达230亿美元，ASML在高端市场一枝独秀。2022年中国大陆光刻机进口约40亿美元，主要从日本、荷兰进口，出口管制下光刻机存在断供隐忧，自主可控势在必行。依托举国之力，汇聚各科研院之所长，目前已有阶段性成果陆续落地。光刻机产业化渐近，零部件投资先行，我们测算国内零部件市场空间约150亿元，市场空间大、技术关键性强。

免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。但因转载众多，或无法确认真正原始作者，故仅标明转载来源，如涉及作品版权问题，请与我们联系，我们将在第一时间协商版权问题或删除内容！内容为作者个人观点，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。

点击下方标题，洞悉信创产业发展