“国产光刻机”打破国际垄断局面？技术突破与商业现实不同调

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日前，中国科学院光电技术研究所的“超分辨光刻装备研制”项目通过验收，宣称成功研制出世界首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备，被众多媒体视为打破芯片制造的核心设备“光刻机”被国际大厂垄断，因此引发高度关注，然隔天，不少专家提出意见，指出这样的技术只是原理机，无法用在 IC 制造上，只能用在特殊纳米器件的加工，呈现完全不同的看法。

根据报导，中科院光电所花了 7 年时间，突破了多项关键技术，才完成国际上首台分辨力最高的紫外超分辨光刻装备研制，在 365 纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到 22 nm，结合多重曝光技术后，甚至可用于制造 10 nm 级别的芯片，对比现在 ASML 主流的光刻机技术是 193 nm 波长深紫外光（DUV），光刻分辨力只有 38 nm，这个“超分辨光刻装备研制”项目仿佛撼动了光刻机巨头 ASML，更填补了国内光刻机技术的空白。

（来源：麻省理工科技评论）

然而，事实上真的如此吗？连日本设备大厂都逐渐被边缘化的光刻机技术，真的被“7 年”磨一剑的中科院光电追赶上了吗？答案是否定的。

许多研究科学家投入研发各种光刻技术来制作纳米级的芯片，其中近场光刻也是其中一种技术，在光学干涉中所用的金属狭缝为光传播至远场的行为，但当狭缝缩减到奈米时，它将出现不一样的传播现像，因此无光学绕射限制的近场技术被提出，此外，电子束（e-beam）技术也是有不少科学家投入研究，台积电就曾经投入电子束技术的研发。

据了解，中科院这次提出的光刻设备是指近场曝光设备，不能用来做大规模生产，且只是原理机，距离主流商用的 ArF 浸没式投影光刻机在视场、成品率、套刻精度和产率等方面没有可比性，也无法用于 IC 替代投影光刻，只能用于一些特殊纳米器件的加工。

再者，在这台样机或许可以在小批量、小视场（几平方毫米）、工艺层少且套刻精度低、低成品率、小基片尺寸且产率低（每小时几片）的一些特殊纳米器件加工，业界认为，这样的技术虽然对于打破国际市场上光刻机垄断的局面没有帮助，但可以一定程度地替代电子束技术（e-beam）技术。

业界认为，“超分辨光刻装备研制”项目用于主流芯片的制造是不可能实现的，然被许多媒体因不解其中技术差异，而误导渲染成该技术已经可以替代既有商用化设备技术，进而打破既有光刻机市场少数厂商独大的局面，这其实与实际状况有相当大的落差。

不可否认的是，中科院此次在光刻机技术上的突破确实令外界兴奋，但技术的突破只是第一步，在商用化的进程中，仍有相当长的一段路要走，特别是芯片产业链已然非常成熟，整体生态也已大致底定，新技术或者新设备的出现，除了本身的技术差异性与创新性外，更要考虑到商业化的运作机制能否跟上脚步。中国半导体产业确实即将迎来一个新的拐点，但在实际的突围策略上，则可能需要更缜密的思考。

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