只差一步！国产光刻机就能实现7nm工艺

光刻机对芯片制造的意义非常大，如果没有光刻机，芯片将无法造出来。虽然芯片制造需要用上很多半导体设备，但光刻机的制造成本，研发难度和价值水准是最高的。

荷兰的ASML公司掌握了EUV光刻机量产能力，这是全球最先进的光刻机制程。再往下的DUV和i线，G线光刻机，对应不同制程。而国产光刻机实现7nm工艺只差一步。

芯片的诞生构建起人类现代社会文明，科技发展进步，在信息技术时代，如果没有芯片，很多高性能计算，人工智能以及各类高科技产业都将陷入停滞状态，可见重要性。

可是芯片的制程和种类各不相同，如何让芯片在不同的应用场景中发挥更大的性能，成为了全球科技共同专研的目标。而光刻机的出现对芯片制造行业具有划时代的意义。

都知道芯片内部有纵横交错的晶体管图案，这些是构成芯片性能，功能的必要要素。

芯片可容纳晶体管数量越多，性能越强。而光刻机本身的作用就是构建这些图案，在超高功率和精密的分辨率，在晶圆表面完成曝光。图案越精细，对光刻机要求就越高。

ASML的EUV光刻机可以实现上百层的曝光，通过降低光源的波长，提高数值孔径，一步步从G线光刻机走到EUV光刻机时代。降低芯片线宽的同时，也节约了制造成本。

ASML站在光刻机行业最顶端，EUV光刻机轻松实现7nm及以下的高端芯片光刻量产。

但世界上不只是ASML一家公司在探索光刻机技术，国内的上海微电子也在积极推进应用。而且从理论上来看，只差一步，国产光刻机就能实现7nm工艺，具体有何表现？

首先要清楚光刻机的分类有哪些，截至目前光刻机共有五代工艺，从低到高分别是G线、i线、KrF、ArF、EUV。其中KrF和ArF 是深紫外光，也就是大家常说的DUV光刻。

最高端的EUV属于极紫外光，光源波长为13.5nm，是量产7nm以下高端芯片的设备。

那么国产光刻机处于怎样的水平呢？其实上海微电子已经实现了90nm制程的光刻机量产。这对应KrF到ArF光刻机的制程，最小制程范围在130nm到65nm之间。

这两种制程的光刻机都属于DUV深紫外光，光源波长为193nm。换句话说，和13.5nm波长的EUV光刻机只差一代工艺。如果再往下，就能实现7nm工艺了。

当然，这个过程中并不需要完全步入EUV，在DUV的范畴中解决ArFi的难题即可。

在DUV深紫外光源中，很多人会将ArF和ArFi的概念混淆，这其实是两种工艺。前者主要涉及65nm制程，后者已经能做到7nm了。这也是国产突破7nm的重点目标。

那么该如何跨越这一步呢？归根结底需要光刻机产业链的支持，涉及核心四大件。

光刻机的四大件包括光源系统、物镜系统、双工件台、控制系统。每一个系统都需要花费大量的研发投入和时间精力，国内有一些公司承担研发目标，成为产业核心支柱。

比如北京科益虹源主打光源系统，掌握准分子激光技术的研发能力。还有北京华卓精科做的是双工件台。这种设备需要有很高的同步精度，在晶圆曝光时保持绝对的同步。

光刻机每一项零部件都很重要，但是论研发难度和重要性是有区别的。光刻机四大件是核心中的核心，全球能提供四大件的厂商并不多，能做的基本上都是行业中的翘楚。

虽然国内有做四大件的厂商，但在制程方面还需要和产业链一起提供配套的技术方案。

生产光刻机并不是说一家供应商掌握的顶尖的技术产品，就能造出完整的光刻机。这需要集中行业的力量，如果能得到全球化的支持自然是更好，否则只能开辟自主路线。

从理论上来看，国产光刻机实现7nm只差一步，相差一代工艺，但光刻机是高度集中的科技成果。上海微电子是国内唯一的整机光刻机制造商，但是这一步，任重而道远。