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ASML光刻机遭禁运?我国光刻机和极紫外光刻技术发展状况如何?

近日,美政府阻挠荷兰光刻机巨头阿斯麦(ASML)向中芯国际出售价值1.5亿美元的EUV(极紫外光刻机),ASML与中芯国际终止合作的新闻刷爆了科技圈。尽管双方均出面澄清无此事,但事情真伪尚未有最终定论。

众所周知,光刻机被誉为半导体工业皇冠上的明珠,现代光学工业之花。光刻是半导体芯片生产流程中最复杂、最关键的工艺步骤,而光刻机也因制造过程复杂、生产难度极大而仅为少数企业所掌握。荷兰ASML连续18年稳居市场第一,其市占率超过80%,日本尼康、日本佳能位列其后。我国虽然也能生产光刻机,但目前只能生产90nm制程工艺的光刻机,其中上海微电子装备有限公司占据国内80%的市场。据悉,上海微电子已经开始了65nm制程光刻机的研制。

目前最先进的第五代光刻机采用EUV光刻技术,以波长为13.5nm的极紫外光作为光源。ASML生产的EUV光刻机部分光源由激光行业的巨头通快集团提供。据OFweek激光网了解,通快集团为ASML提供用于极紫外光刻的特殊激光器是通快业绩增长的关键驱动力,18/19财年该业务的收入从2.6亿欧元增长到3.9亿欧元,增长了48%。

实际上,我国对光刻机和极紫外光刻技术的探索从未停止。

光刻机和极紫外光刻技术的探索之路

资料显示,1977年,我国最早的光刻机-GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机,当时光刻机巨头ASML还没有出现,但美国在20世纪50年代就已经拥有了接触式光刻机,日本的尼康和佳能也于60年代末开始进入光刻机领域。然而苦于当时国内生产工艺尚不成熟,所以光刻机也一直没有得到更深入的研究。

到了八九十年代,“造不如买”的思想席卷了大批制造企业,大批企业纷纷以“贸工技”作为指导思想,集成电路产业方面也出现了脱节。在这样的大环境下,光刻机产业同样也出现了衰退。虽然后续一直在追赶国外列强的脚步,但产业环境的落后加上本来就与世界先进企业有差距,使得中国终究没有在高端光刻机领域留下属于自己的痕迹。

2000年后,全球半导体产业开始兴旺,中国也重新开始重新关注并发展EUV技术。最初开展的基础性关键技术研究主要分布在EUV光源、EUV多层膜、超光滑抛光技术等方面。

2007年,中国科学院上海光学精密机械研究所“极紫外光刻机光源技术研究”项目通过验收;

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