光刻機被業(yè)界譽為集成電路產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠，研發(fā)的技術(shù)門檻和資金門檻非常高。也正是因此，能生產(chǎn)高端光刻機的廠商非常少，到最先進的EUV光刻機就只剩下ASML。

據(jù)ASML之前公布資料顯示，ASML 是全世界唯一一家使用極紫外EUV光源的光刻機制造商。EUV光源波長只有13.5 nm（接近X射線水平），遠大于DUV光刻機的193nm，目前用于臺積電最先進的5 nm生產(chǎn)線。相比之下，國內(nèi)光刻機廠商則顯得非常寒酸，處于技術(shù)領(lǐng)先的上海微電子裝備有限公司已量產(chǎn)的最先進的SSA600/20型號前道光刻機采用了ArF準分子光源，即深紫外DUV光刻機，光刻分辨率只有90 nm。有消息稱上海微電子即將于2021年，也就是幾個月之后會交付首臺國產(chǎn)的分辨率達28 nm的光刻機，目前國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機完全依賴進口。

隨著貿(mào)易戰(zhàn)的愈演愈烈，美國對華為的打壓也蔓延到了半導體領(lǐng)域，國內(nèi)先進光刻機采購遭遇重大阻力。同時由于《瓦森納協(xié)定》的限制，即使突破了技術(shù)，能夠制造先進光刻機，其核心零部件的進口也可能會受到限制。

針對于此，去年中科院院長白春禮接受采訪時表示：“未來中科院將集結(jié)全院之力攻克光刻機、關(guān)鍵材料等重點技術(shù)，幫助國內(nèi)科技企業(yè)擺脫被西方國家卡脖子的命運?！?/p>

實際上此前我國已經(jīng)對光刻機的零部件進行了大量的技術(shù)公關(guān)，去年小編也盤點了02專項中光刻機核心零部件研發(fā)進展【國產(chǎn)光刻機及關(guān)鍵核心零部件研發(fā)進展 】。而最近國內(nèi)再次取得了新的技術(shù)進步，小編特對其進行盤點。

中科院物理研究院國內(nèi)第一臺高能同步輻射光源設(shè)備問世

6 月 28 日上午，由國家發(fā)展改革委立項支持、中國科學院高能物理研究所承建的高能同步輻射光源（HEPS）完成了加速器設(shè)備電子槍的安裝，這是 HEPS 首臺安裝的科研設(shè)備，是加速電子產(chǎn)生的源頭。為 HEPS 提供技術(shù)研發(fā)與測試支撐能力的先進光源技術(shù)研發(fā)與測試平臺（PAPS）同期轉(zhuǎn)入試運行，超導高頻及低溫、精密磁鐵測量、X 射線光學檢測等設(shè)備開機運轉(zhuǎn)。

接近光速運動著的電子或正電子在改變運動方向時放出的電磁波叫做輻射波，因為這一現(xiàn)象是在同步加速器上發(fā)現(xiàn)的，所以稱為同步輻射。這種電子的自發(fā)輻射，強度高、覆蓋的頻譜范圍廣，可以任意選擇所需要的波長且連續(xù)可調(diào)，因此成為一種科學研究的新光源。

高能同步輻射光源將成為中國首個第四代同步加速器光源，它也將成為世界上僅有的幾個此類裝置之一。它將使用更先進的，被稱為 “多彎消色差透鏡” 的磁鐵陣列，從而獲得亮度更大的光束。同步輻射有可能被用作強X射線源和精細可調(diào)諧X射線源，進而用于衍射、光譜、成像以及其他用途,未來也可能用于光刻EUV光源的產(chǎn)生。

國內(nèi)首臺光鏡鍍膜設(shè)備投用

中科科儀旗下的中科科美也傳來佳訊，其研制的直線式勞埃透鏡鍍膜裝置及納米聚焦鏡鍍膜裝置于2021年6月28日正式投入使用。

據(jù)了解，中科科儀推出的鏡鍍膜裝置可滿足大多數(shù)物理鏡頭對膜層制備的工藝需求。諸如聚焦鏡、單色鏡、勞埃鏡、納米聚焦鏡以及用于EUV光刻機當中的光鏡頭。

與DUV不同，EUV用的是13.5nm的光波長，無法透過目前用的透鏡材料，因此EUV系統(tǒng)為全反射。包括EUV的光罩（掩模）也是用反射結(jié)構(gòu)。由于EUV光刻鏡頭是面向更高制程、更多數(shù)量的硅基晶體管芯片，EUV光刻機對鏡頭鏡面光潔度的要求極高，即鏡面光潔度不得超過50皮米。

中科科儀投用的真空鍍膜設(shè)備能夠?qū)⒛ず窬瓤刂圃?.1納米（100皮米）以內(nèi)，實現(xiàn)高精度納米量級萬層鍍膜工藝，適用于光刻機鏡頭的制備，一定程度上能夠降低國產(chǎn)設(shè)備廠商在光刻鏡頭項目中面臨的壓力，加速國產(chǎn)半導體廠商在光刻鏡頭項目中的進展。

上海微系統(tǒng)所實現(xiàn)片上亞納米量級的超靈敏位移傳感

近日，中國科學院上海微系統(tǒng)所信息功能與材料國家重點實驗室硅光子課題組研究員武愛民團隊、深圳大學教授袁小聰、杜路平團隊及英國倫敦國王學院教授Anatoly V. Zayats課題組合作，在硅襯底上提出了基于布洛赫表面光場的非對稱傳輸特性實現(xiàn)超靈敏位移測量的方法，并實現(xiàn)了亞納米級的位移傳感。

光學手段為精密位移測量提供了非接觸的方案，可實現(xiàn)高靈敏度、高分辨率的位移檢測，在納米尺度位移傳感、半導體技術(shù)及量子技術(shù)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

EUV光刻機由于光刻制程先進，其對對準精度的要求也非常高，而該工作利用納米尺度的狹縫實現(xiàn)了布洛赫表面波的非對稱傳輸，通過連續(xù)改變光與狹縫的相對位置，在實驗上實現(xiàn)了對于位移的精確測量，靈敏度可達0.12 nm?1，分辨率和量程達到8 nm和300 nm。該研究為納米測量及超分辨顯微提供了新的物理原理，并為超靈敏的位移測量提供了精巧的微型化方案。

華卓精科雙工件臺可用于65nm以下制程

此前，由北京華卓精科科技股份有限公司和清華大學聯(lián)合研發(fā)的首臺國產(chǎn)干式光刻機雙工件臺產(chǎn)品完成測試，移機交付整機單位進入光刻機聯(lián)合調(diào)試階段。工件臺是光刻機產(chǎn)品平臺的核心主體，搭載不同曝光光學系統(tǒng)和光源可形成全系列光刻機。華卓精科官網(wǎng)顯示，其光刻機雙工件臺打破了ASML公司在工件臺上的技術(shù)壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術(shù)的公司。

華卓精科作為我國在該領(lǐng)域的杰出代表企業(yè)，目前與清華大學的專業(yè)團隊進行合作，共同研制出的雙工件臺，其技術(shù)水準完全可以與阿斯麥相提并論，實力不相上下，據(jù)了解，上海微電子制造的28nm光刻機，其中利用的就是華卓精科的雙工件臺。該雙工件臺的精度可以達到1.7nm，主要被應(yīng)用在65nm以下的芯片制程，它的出現(xiàn)預(yù)示著我國在該領(lǐng)域技術(shù)的進步、打破西方國家的封鎖，實現(xiàn)自主化生產(chǎn)。

據(jù)業(yè)內(nèi)媒體消息披露，上海微電子將于2022年前交付第一臺28nm工藝的國產(chǎn)沉浸式光刻機。這意味著我國的先進光刻機已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)突破，但可以實現(xiàn)更高制程的EUV光刻機仍然任重而道遠。而光刻機零部件的不斷突破，為國產(chǎn)替代再填助力。

“我們從古以來，就有埋頭苦干的人，有拼命硬干的人，有為民請命的人，有舍身求法的人，……雖是等于為帝王將相作家譜的所謂"正史"，也往往掩不住他們的光耀，這就是中國的脊梁……”伴隨著科研人員的“負重前行”，相信不久的將來必能繼續(xù)傳出好消息，完成半導體設(shè)備的拼圖。