对于芯片产业来说，最关键的设备就是光刻机了。光刻机又包括DUV和EUV两大类，而制造先进制程芯片所需的EUV光刻机，目前只有荷兰阿斯麦公司能够制造。

荷兰工程师曾经放话，说即便给了中国人图纸，也造不出光刻机。上海微电子现在可以制造90纳米制程的光刻机，28纳米光刻机也在研发路上。虽然足以“打脸”荷兰人，但是和EUV光刻机的10纳米以下的制程相比还有很大差距。不过，近日，中科院传来了让人振奋的好消息，长春光机所研发出了EUV光源工程样机，高端国产光刻机正在告别“自嗨”。

高端光刻机复杂的制造之路

其实，荷兰人说的也有一定的道理，那就是制造光刻机确实不能光凭图纸，而是需要一整条产业链的配合。一台EUV光刻机拥有十多万个零件，阿斯麦自己生产的大约有10%，剩下的都来自其他国家。而在制造EUV光刻机所需的大量专利中，阿斯麦自己的只有10%。剩下的则是占比27%的美国光源技术、占比27%的日本材料、占比14%的德国光学元件等等。这样一台机器，集中了各国在物理、化学、电子等一系列学科的精华，一台EUV光刻机，重量可以达到180吨，售价3-4亿美元，超过一架客机的价格。

而阿斯麦公司的强大其实表现在组装和安装光刻机方面。

高端光刻机需要具备极高的精度和稳定性，这样才能保证生产出先进制程的芯片，而且维持良品率。一台光刻机的零件能装满40个集装箱，需要用4架次的货机才能运到中国。落地之后还要用带有专业恒温、恒湿、防震的车辆进行运输。运输过程中，需要阿斯麦的工程师跟随。到了工厂之后，工程师则要进行安装和调试。经过阿斯麦公司安装调试好的光刻机，除了可以保证极高的精度外，还能维持几乎全年无休地生产。

上海微电子目前可以量产90纳米光刻机，但还不能生产EUV光刻机。美国对我们“卡脖子”就是从限制阿斯麦出口EUV光刻机开始的，近期又限制了高端DUV光刻机向大陆出口。这就导致我们必须进行自主研发，阿斯麦是通过多个国家的合作才能生产光刻机的，而中国则需要在被封锁的情况下凭一国之力向高端光刻机发起挑战，任务艰巨而紧迫。

中国高端光刻机开始突破

今年4月，中科院白春礼院士到长春光机所调研，参观了EUV光源工程化样机。研发光刻机光源需要经过原理样机、工程样机和量产机等过程。目前长春光机所已经生产出了工程样机，而工程样机是和商用机器按照1:1的比例制造的样机，测试合格后，就可以量产。这也意味着我国又在EUV光刻机的光源方面取得了突破。

制造EUV光刻机需要从光源、物镜和双工件台这三个方面进行突破，其中的每一样都需要耗费大量人力物力进行研发，而光源则是“核心中的核心”。随着芯片制程的不断缩小，所需的光波波长也越来越短。目前全球最先进的阿斯麦能做到13.5纳米的“光刀”，然后通过激光在光刻胶上“雕刻”出芯片。拿台积电的5纳米芯片来说，可以在头发丝那么细的空间中集合68万晶体管，其精密程度非比寻常。

其实，中国从1950年代末就开始进行光刻机研究，中科院长春光机所则从1990年代开始进行EUV光源的研究。不过，研发光刻机需要克服的技术难题太多了，加上之前的许多年我们大量引入外国产品和技术，导致中国的光刻机研发一度十分缓慢。

不过，近年来由于受到美国的限制，我国自主研发光刻机的速度正在加快。去年，哈工大宣布，成功研发出超高精度激光干涉仪，关键数据和接近阿斯麦高端光刻机的要。这项研究正可以助力双工件台的研发，因为双工件台的精度是由激光干涉仪决定的。

目前全球范围内，日本拥有比较完整的半导体产业链，并且在相关设备制造和光刻胶等领域具有优势。他们也是除荷兰之外，最接近研发出完整EUV光刻机的国家。不过，日本目前还没有突破双工件台技术。

而我国已经突破了高精度物镜和双工件台两项难关，就剩下光源了。长春光机所这次的成果，意味着我们又向自主生产EUV光刻机迈进了一步。有了这些技术上的“硬核”突破，我们的高端光刻机就可以告别“自嗨”，最终实现整机研发。欧美国家在半导体设备研发上，起步早，投入多，比如德国在光学仪器方面已经有了百年传承，相比之下，我们有现在的成就已经相当了不起了。

总结

近日，中科院长春光机所在EUV光源上又取得了突破，他们研发的工程样机已经进入测试阶段。EUV光刻机对激光光源等部件的工艺水平要求极高，但它也是生产先进制程芯片不可或缺的设备。为了摆脱芯片和光刻机领域对国外产品的依赖，这样提气的突破越多越好，中国的光刻机再也不是“自嗨”了。