EUV是5纳米及更先进制程工艺所需的前道曝光设备，在整条IC生产线所需的材料、设备中，它的技术难度是最大的。EUV所需的三大关键零部件是EUV光源、反射镜、真空双工件台。EUV光源采用的是波长13.5纳米的极紫外光，因波长太短，极易被空气吸收，因此反射镜、真空双工件台都被放置在真空室内。

ASML生产的EUV曝光设备结构示意图

由于缺少EUV，目前我国要想量产5纳米及更先进制程工艺那几乎是不可能的。想要破解这个难题，现在这种大环境下购买EUV已经是不可能的了，只能自己造。对于“还要多久才能造出可商用的EUV”这个问题，很多国人十分悲观。然而，实际上我国在EUV领域的研究也并不是完全空白，反而是研究十分深入。02专项实施至今已经差不多20年了，也取得了大量技术成果。顺利的话我国有望在2年内造出满足生产要求的EUV。

基于公开消息，本文重点分析我国在EUV所需的三大关键技术上的进展情况，以便对国产EUV的问世时间做出合理推测。

1、超高精度真空双工件台精度已经达标。

2023年3月7日，哈工大光刻机技术又传出新的喜讯：真空用超高精度激光干涉仪在某用户单位成功初试，位移分辨力5pm，位移测量标准差达到30pm。关键指标与ASML最高水平接近，足以满足EUV双工件台对高速超精密激光干涉仪的精度要求。

哈工官方网站于2023年3月7日发布的消息

“真空用”三个字说明它面向的是比DUVi更先进的EUV设备所需的真空双工件台。事实上，此前荣获“金燧奖”，用于28纳米节点DUVi的超高精度激光干涉仪的位移分辨率也只能达到77pm。如今这款真空用超高精度激光干涉仪分辨率直接提升12倍15.4倍，已经大幅度超过EUV设备双工件台对于干涉仪的分辨率要求了！

2、反射镜系统关键技术已经突破。

我国用于EUV的反射镜系统相关专利也不少，说明研究已经很深入了，设计很关键，但很关键的是如何制造？制造环节中最难的是反射镜的镀膜精度，要求达到0.1纳米以内。ASML的EUV反射镜镀膜精度已经达到0.05纳米的水准。2021年7月，中科科仪控股公司中科科美成功研制直线式劳埃透镜镀膜装置及纳米聚焦镜镀膜装置，其镀膜精度可以控制在0.1纳米以内的水准，距离ASML现有EUV的反射镜镀膜精度0.05纳米以内的水准已经十分接近。1年多的时间，将镀膜精度继续提升到0.05纳米也是有可能的。

央视报道的直线式劳埃透镜镀膜装置

至于EUV光源方面，从公布的专利来看，起码整体框架都已经搞清楚，且已经有原理样机，但就是在锡液滴打靶所需的“轴快流二氧化碳激光”方面还没有明确的消息。据了解，要想满足商用需求，打靶激光功率起码要达到10千瓦级，要达到好用水平起码要提升到18千瓦以上！目前能查到的数据是，我国轴快流二氧化碳激光器的输出功率已经达到10千瓦级。

最了解我们的往往是对手。外网Quora网站（类似于我国的知乎）上有这样的问题，让我们来看看一位国外资深人士在2021年初的回复：

China is filthyrich compared to the Netherlands.Chinese economy is 17x of the Netherlands’，9x of SK’s；27x of Taiwan’s，3+x of Japan’s. With state support，Chinese fabsand toolmakers can hire the top people from the rest of the world with salaries ASML，Lam Research，AM，Synopsys，TSMC，Samsung，…simply cannot compete with.Asignifi cant portion of these companies’employ eesareexp at sanyway，mostofthem are just after money.In fact China is already doing this successfully with good results.Forexample，it already has a working EUV lithography machine prototype，already caught up with there stin chip testing，packaging，wafer production，also，its first immersion lithography machine(good enough for mostthings) is getting prepared for commercial use.

中文翻译：中国比荷兰富裕得多。中国经济是荷兰的17倍，韩国的9倍，台湾的27倍，日本的3+x。在国家的支持下，中国的工厂和工具制造商可以用ASML、LamResearch、AM、Synopsys、TSMC、三星……根本无法与之竞争的薪水从世界其他地方雇佣顶尖人才。不管怎么说，这些公司的员工中有相当一部分是外派人员，他们中的大多数都是为了钱。事实上，中国在这方面已经取得了很好的成绩。例如，它已经有了一台正在工作的EUV光刻机原型机，在芯片测试、封装、晶圆生产等方面已经赶上了其他的原型机，而且它的第一台浸没式光刻机（对大多数事情来说已经足够好了）正准备投入商业使用。

现在回头来看，这位资深人士的回答确实已经应验了，有多个可靠信息可以佐证：

2021年5月，“上海微电子”一位工程师在接受《日本经济新闻》采访时证实了国产28纳米节点和14纳米节点DUVi已经研制出来，只是良品率较低。

2022年5月10日，《中国光学期刊网》一篇名为《超精密高速激光干涉位移测量技术与仪器》的研究论文也证实，超精密激光干涉仪已经用于28纳米节点DUVi样机。

2023年3月17日，“美埃科技”今日在互动平台表示，公司为开发国内首台28纳米光刻设备的上海微电子所需的光刻机机台内国际最高洁净等级标准（ ISO Class 1级）洁净环境提供 EFU (超薄型设备端自带风机过滤机组）及 ULPA （超高效过滤器）等产品，助力国内光刻机事业突破卡脖子技术难题。

美埃科技公司在互动平台上发布的消息

可见上文提到的那位外国资深人士的回答那是相当靠谱的，那么我们有理由相信国产EUV已有样机。这点从国内的专利同样能得到证实！

让我们看看我国在自研EUV的道路上有哪些重要专利进展，主要来自上海光机所和长春光机所(按公布时间先后顺序，申请时间只会更早)：

1、《EUV光源液滴发生装置及其温度控制系统》2018-08-24

2、《基于等离子体约束的LPP-EUV光源系统》2020-07-10

3、《一种激光功率稳定方法及激光功率放大系统》2020-09-04

4、《基于椭球面镜-球面镜组合光收集的LPP-EUV光源系统》2020-10-02

5、《一种激光脉冲波形净化方法及系统》2020-10-30

6、《一种聚焦光学系统及极紫外光产生系统》2020-10-30

7、《一种用于EUV光源中液滴靶的一体化锡原料罐装系统》2021-01-01

8、《一种EUV光源锡靶液滴发生装置》2021-01-26

综上判断，目前围绕国内EUV光刻机的技术储备进展喜人，目前可能已经走向验证机的阶段，和上文提到的那位外国资深人士描述的进展“它(中国)已经有了一台正在工作的EUV光刻机原型机，在芯片测试、封装、晶圆生产等方面已经赶上了其他的原型机”还是比较吻合的”。结合2020年12月结题的《六镜极紫外光刻投影物镜研发与验证》科研项目来合理估计，最晚2020年12月底，我国就已经造出一台类似于荷兰ASML公司于2006年研制出的ADT（alpha demo tool）设备。

中科大发布的消息

据了解，ASML最早于2010年造出了第一台具备商用能力的EUV，即NEX3100，其IF点功率达到100瓦，可满足生产需求。当然，这款EUV也只是达到可用状态，由于IF点功率偏低，生产效率仍然十分低下，要想达到好用级别，起码IF点功率要提升到250瓦以上。

EUV的发展全过程一直是透明的，因为早期各国对它的研究就相当于基础研究，当时谁也没有把握这种设备最终能不能商用，因此在EUV领域有什么进展都会在学术期刊上发表。作为后来者有一个优势就是，不用自行探索验证，可以避开前人已经证实不可行的技术路线，直接沿着正确的技术路线全速前进。

综上所述，我们有理由相信，自2021年初算起，4年内我国就能造出媲美NEX:3100的国产EUV！也就是说我国有望在2025年前造出首台具备商用能力的EUV。