所以高端EUV光刻機(jī)的專利壁壘還是很高的 。但需要注意：ASML深藏不漏的核心機(jī)密技術(shù)，是更具價(jià)值的 。高精度光刻機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)ASML的成功是全球頂尖工藝的匯集和芯片代工企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中的不斷驗(yàn)證和強(qiáng)化 。它集合了數(shù)學(xué)、光學(xué)、流體力學(xué)、高分子物理與化學(xué)、表面物理與化學(xué)、精密儀器、機(jī)械、自動(dòng)化、軟件、圖像識(shí)別領(lǐng)域等多項(xiàng)頂尖技術(shù) 。
第一難點(diǎn)在于頂級(jí)的鏡頭來自獨(dú)一無二的蔡司 ?，F(xiàn)在世界主流的極紫光刻機(jī)的紫外光線來說要想達(dá)到13.5納米的水平，那么物鏡的數(shù)值口徑要達(dá)到1.35以上，要達(dá)到這個(gè)口徑很難，因?yàn)橐庸喖{米精度的大口徑的鏡片，用到的最大口徑的鏡片達(dá)到了400毫米 。目前只有德國(guó)的光學(xué)公司可以達(dá)到，當(dāng)然，日本尼康通過購買德國(guó)的技術(shù)也可以達(dá)到 。
但浸沒式光刻物鏡異常復(fù)雜，涵蓋了光學(xué)、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、電子學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域最前沿，二十余枚鏡片的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度極大——不僅要控制物鏡波像差，更要全面控制物鏡系統(tǒng)的偏振像差 。因此，在現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)物鏡也無法完全替代進(jìn)口產(chǎn)品 。第二難點(diǎn)在于13.5nm EUV的極紫光源 。業(yè)內(nèi)巨頭臺(tái)積電及英特爾的7nm工藝使用的是浸入式ArF的光刻設(shè)備，但沉浸式光刻在7nm之后的工藝節(jié)點(diǎn)，難以再次發(fā)展，EUV成為了解決這一問題的關(guān)鍵，目前EUV光刻機(jī)光源主要采用的辦法是將準(zhǔn)分子激光照射在錫等靶材上，激發(fā)出13.5nm的光子，作為光刻機(jī)光源 。
ASML也是通過收購了全球領(lǐng)先的準(zhǔn)分子激光器廠商Cymer，才獲得光源技術(shù)的保障 。我國(guó)在實(shí)驗(yàn)室繞過專利壁壘實(shí)現(xiàn)了9nm光刻2016年底，華中科技大學(xué)國(guó)家光電實(shí)驗(yàn)室目前利用雙光束在光刻膠上首次完成了 9nm 線寬，雙線間距低至約 50nm 的超分辨光刻 。未來將這一工程化應(yīng)用到光刻機(jī)上可以突破國(guó)外的專利壁壘，直接達(dá)到 EUV 的加工水平 。
據(jù)說，與動(dòng)輒幾千萬美元的主流光刻機(jī)乃至一億美元售價(jià)的 EUV 光刻機(jī)相比，我國(guó)的新技術(shù)使得光刻硬件只需要一臺(tái)飛秒激光器和一臺(tái)普通連續(xù)激光器，成本只是主流光刻機(jī)的幾分之一 。但一個(gè)產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室，走向最后的落地，何其漫長(zhǎng)艱難 。結(jié)論是專利不是我們自主高端光刻機(jī)的最大難點(diǎn)光刻機(jī)在芯片制造過程中起著至關(guān)重要的作用，再難也要堅(jiān)持攻關(guān)，為了使我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈不受制于人，我們需要加快光刻機(jī)的研制步伐，刻不容緩 。
武漢弘芯半導(dǎo)體抵押的ASML光刻機(jī)，中芯國(guó)際可以買來使用么？
武漢弘芯抵押了一臺(tái)頂級(jí)光刻機(jī)，中芯國(guó)際能不能借助這臺(tái)機(jī)器實(shí)現(xiàn)巨大突破呢？從網(wǎng)絡(luò)上的消息來看，武漢弘芯從ASML公司購買的光刻機(jī)號(hào)稱是“中國(guó)最高端的機(jī)器”、“唯一可以生產(chǎn)7納米芯片” 。但真相并非如此，企業(yè)都會(huì)打廣告，這個(gè)“中國(guó)最高端機(jī)器”也是武漢弘芯的一個(gè)噱頭，它沒有辦法給中芯國(guó)際帶來任何實(shí)質(zhì)性的提升 。
先來講一講這個(gè)武漢弘芯，它的命運(yùn)其實(shí)頗有戲劇色彩（后文簡(jiǎn)稱武芯） 。武芯這件企業(yè)成立于 2017 年 11 月，是一個(gè)非常年輕的集團(tuán)，它剛剛成立的時(shí)候就目標(biāo)遠(yuǎn)大：總投資金額200億美元，預(yù)計(jì)建成7納米及以下的生產(chǎn)線、每月生產(chǎn)3萬片 ?？梢哉f，武芯一開始就氣勢(shì)驚人 。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，武芯人員、設(shè)備兩手抓，先是從臺(tái)積電挖來了業(yè)內(nèi)有名的蔣尚義博士，后來又高價(jià)去荷蘭的ASML公司購買光刻機(jī) 。
其中，蔣尚義是芯片領(lǐng)域的知名人物，帶隊(duì)進(jìn)行了從0.25μm到16nm等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，是臺(tái)積電的前COO，中芯國(guó)際的董事（2016年）；武芯從海外買過來的光刻機(jī)，也號(hào)稱是中國(guó)內(nèi)部最頂級(jí)的機(jī)器，可以完成7納米芯片的生產(chǎn) 。武漢弘芯甚至請(qǐng)來了蔣尚義武芯的動(dòng)作看起來非常大，但其實(shí)是水分居多 。它購買的光刻機(jī)是NXT系列中的1980Di，這其實(shí)是一臺(tái)DUV機(jī)器，它的分辨率和精度要低于目前最頂級(jí)的EUV機(jī)器 。
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