想要解决卡脖子的情况，发展国产EUV光刻机，有两个核心问题至今没有解决

散英魂寄千万雄鹰翱翔神州，

尽智魄载十亿慧芯呼唤华夏。

——《国务院给予江上舟同志挽联》

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前沿导读

国家平台在前段时间公开发布了193nm波长的氟化氩光刻机，这款国产光刻机是干式技术，在市场上面距离国际水平还有两代产品技术的差距。

目前国际最顶级的光刻机产品，就是来自于荷兰ASML的双级EUV光刻机，13.5nm的波长，8nm分辨率。

由于这种光刻机的光源是极紫外线，属于软X光，所以无法在光源中间加入介质。这也就说明，EUV光刻机对于前两代的干式光刻机、浸润式光刻机来说，是一个完全重构的技术产品，以往的技术要全部推倒重来。

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EUV光源技术

我们先来讨论EUV的光源技术，光刻机需要通过反射镜来引导光线，但是极紫外线的反射效率非常低，并且需要反射十多次之后，才可以将光源达到晶圆的位置。在达到晶圆的位置之后，极紫外线的整体能量已经不足2%，完全无法进行晶圆的制造，这就需要一个极其强大的光源。

极紫外线技术，最早是英特尔提出的，并且美国政府还组建了一个名为EUV LLC的技术联盟，其中包括了英特尔、国家能源部、摩托罗拉、AMD、IBM等来自于美国的高科技企业，一起攻克极紫外线的光刻机技术。

有了技术联盟，还需要有一个光刻机厂商，来测试新技术。

当时ASML还没有发展起来，日本的尼康是国际光刻机的老大。但是美国跟日本因为半导体产业打过一次贸易战，所以美国对日本企业非常敌对，唯一的机会给到了荷兰的ASML。

ASML为了表明自己的立场，率先说明自家企业要在美国建工厂和研发部，以此来优先满足美国本土的产品需求。并且还保证，在光刻机的零部件中，55%的零件采用美国的供应商，接受美国政府的定期产品审查。

于是，ASML顺理成章的加入了由美国高科技团体组成的EUV LLC技术联盟。

6年之后，EUV LLC联盟攻克了光源、抗蚀剂、防护膜上的三大难题，并且验证了极紫外线光刻机的技术可行性。

由ASML牵头，联合了3所大学、10所研究所、15家技术公司，开始推进EUV光刻机的产出。

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EUV光刻机的推出

由于EUV光刻机的制造非常困难，耗费的时间太长，所以在ASML打造光刻机的过程中，三星、英特尔、台积电这些大企业纷纷开始耐不住性子，对持有的股份进行减持。

但是华尔街资本却源源不断地给ASML注资，以至于到了后来，ASML的两个最大股东都是美国企业，ASML被美资所主导。在2013年，ASML在美国资本的帮助下，并购了西盟，掌控了极紫外线光源的技术来源。

极紫外线光刻机的两大核心就是光源和镜头，解决了光源，下一个就是镜头。

在工业镜头领域，能应用在光刻机上面的产品，只有德国的蔡司镜头可以达到。

于是ASML用10亿欧元，购买了蔡司子公司，卡尔蔡司SMT 24.5%的股份。两家公司一起联手，为EUV光刻机制造独家的镜头零部件。

整合了美国技术和德国技术的ASML，已经成为了EUV光刻机的唯一希望。

2014年，ASML推出了EUV光刻机NXE3350B，主要的应用领域是7nm工艺。

2019年，ASML推出了EUV光刻机NXE3400C，可以直接应用在5nm制程芯片的制造中。这台光刻机，重达180吨、10万+个零部件，就连调试安装，都需要1年左右的时间。

并且ASML的上面还有两个同系的大公司，一个是负责薄膜沉积设备研发的公司，一个是负责半导体元器件集成和封装的大公司。

这两家公司涵盖了芯片制造的前端和后端供应，再加上ASML的独家光刻机，整个的光刻机产业链，被荷兰牢牢把控住。

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国产光刻机的困难

中国的中芯国际，曾经在2018年花费9亿元，向ASML购买了一台EUV光刻机。这笔交易的资金，基本上耗尽了中芯国际上一年的所有利润。

但是由于美国商务部的施压，这台设备迟迟无法正常交付。

现在的EUV光刻机市场，占大头的也就是台积电、三星、英特尔和海力士这几家企业，中国的大陆地区，还并没有EUV光刻机的引入。所以说，中国大陆地区是ASML的一个潜在客户，并且也是对EUV光刻机需求极大的地区。

国产光刻机的牵头企业，就是上海微电子公司。上微的光刻机只是在低端产品上面有所突破，大部分都是应用在封装环节上面。至于应用在芯片制造上面的光刻机，目前还没有。

其中的关键因素，还是因为零部件的供应问题。

中国目前在极紫外线光源、光学镜头、工作台等方面与国际水平差距较大，但是长春光机所已经在光源和工作台上面有所突破。不过其他零部件的配套能力不足，导致这些技术没有办法通过设备来进行测试。

光刻机是一项复杂的工程项目，涉及的体系太多，其中包括了光学镜头、激光器、高精度加工、控制系统、配套软件等多方面因素。单独的一家企业，无法同时涉足这么多的技术领域。哪怕是ASML的光刻机，都是整合了西方多个国家企业的资源才打造出来的产物。

想要打造出国产化的EUV光刻机，两大核心难点就是光源技术和供应链体系。

目前我们在光源上面掌握了一些技术，有了五成的成功率。

剩下的五成，就是解决EUV光刻机的供应链问题。

供应链中，最难的地方就是光学镜头。

光刻机的镜头，已经被德国蔡司完全垄断，而且一时半会儿找不到相匹配的供应商，这也是我们现在国产高端光刻机被卡脖子最严重的地方。只要解决了镜头的供应问题，那么我们在打造EUV光刻机上面，会轻松许多。

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