英唐智控收购，大族激光自产，但华为需要的先进国产光刻机在哪里

　　近期，关于光刻机陆续有消息传出：
　　英唐智控在互动平台表示，其收购日企先锋微技术事项已经获得日本方面批准，引人注目的是，先锋微技术自有的生产设备中竟然包含有日产光刻机，可用于模拟芯片的制造。
　　大族激光披露的中期报告也表明，公司新业务还包括光刻机的生产制造，当然这些光刻机主要用于LED和5G配套分立器件的生产。
　　可以肯定的是，模拟芯片与LED所需要的光刻设备，不是我们梦寐以求的、用于芯片先进制程的前道光刻设备，虽然在工艺原理上，这些光刻机大致相同，但复杂度、制造难度、工艺目标、流水线关键性则完全是两回事。
　　作为前道工艺最关键的光刻机，是能够解决华为芯问题的重要设备，我们仍在做国产化艰苦攻关的努力，尤其是可用于7nm精度以上EUV极紫光刻设备，其唯一生产厂家ASML仍没有按合同交付给中芯国际，事实上，可以覆盖到22nm以上工艺的光刻机，包括深紫DUV光刻机，也只有荷兰的ASML才能提供。光刻机家族成员众多，光源不同，精度和作用各异
　　按芯片生产工艺的位置划分，光刻机分为前道光刻机，主要用于芯片光刻，目标客户是中芯国际、台积电这些芯片制造厂，生产厂商包括ASML、日本的佳能和尼康、上海微电子。
　　而后道光刻机，用于芯片封装，目标客户是类似长电科技这种芯片封装厂，后道的先进封装要求，对光刻机的应用也越来越广泛，目前上海微电子利用已经掌握或部分掌握的技术，变现制造成产品，开发出难度较低的适用于先进封装行业的后道光刻机。而此前，这种光刻机完全依赖于进口，而今上海微电子SMEE已经占领了80以上的国内市场。据不完全统计，现在市场上高端智能手机上都有上海微电子SMEE自主研发的先进封装光刻机的功劳。
　　相较于芯片流水线环节用到的光刻机，LED光刻机涉及的制造技术相对简单，它的线宽可能需要一个微米就差不多，更不要说纳米了，而且目前国外并没有在其机器配件供应上做限制。LED领域的光刻机不仅线宽要求很粗，同时它只是做单层光刻。尽管大族激光研制的只是低端低线宽光刻机，但通过自研的LED光刻机，也在一定程度上实现了LED光刻设备的国产替代进口，是一个值得赞赏的国产化进程。
　　先锋微技术目前的产品主要是0。35微米工艺的光电传感器和CMOS传感器，这也意味着其拥有的光刻机可能也主要适用于0。35微米的光电传感器和CMOS处理器。这个制程相对于目前最先进的5nm芯片制造工艺来说，远远落后，对于模拟芯片来说，其对于制程工艺的要求要比数字逻辑芯片低很多。我们需要的先进前道光刻设备还在漫漫长路上
　　光刻机作为前道工艺七大设备之首（光刻机、刻蚀机、镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备），价值含量极大，在制造设备投资额中单项占比高达23，技术要求极高，涉及精密光学、精密运动、高精度环境控制等多项先进技术。光刻机是人类文明的智慧结晶，被誉为半导体工业皇冠上的明珠。
　　目前全球前道光刻机被ASML、尼康、佳能完全垄断，市场占有率高达99。上海微电子装备（SMEE）作为后起之秀，暂时只能提供低端光刻设备。而进入到5nm至28nm工艺制程，光刻设备涉及的极紫和深紫领域，则是荷兰大厂ASML一家独大。
　　ASML的成功得益于三点：
　　上游世界顶级供应商的顶尖技术。比如德国的蔡司镜头技术、美国的控制软件和光源、日本的特殊复合材料；
　　下游晶圆厂商的巨额投资。比如英特尔、三星、台积电都是ASML的股东，都在ASML中有相当可观的股份，其中英特尔投资的金额十分惊人，高达25。13亿欧元；
　　开放性研究网络。ASML集合美国、欧洲科研力量，不断推进EUV光刻机的核心技术，从而加固ASML高端光刻机的龙头地位。
　　当前国内与国外顶尖光刻机产业环境水平仍存在较大差距，国产光刻机还需要在以下各方面寻求突破：
　　1、产业分工：国内涉及相关光刻机零部件的企业形成产业分工，各取所长研发、提供相应的技术和零部件；
　　2、科研投入：目前国内企业仍存有买办思维，光刻机作为人类智慧的结晶，高科技产物，科研投入必不可少；
　　3、技术突破：汇集顶尖人才对于核心技术优先突破；
　　4、人才积累：注重奖励机制。28纳米光刻机的说法很不严谨，能做28nm，意味着可以通过多次曝光技术突进到7nm
　　上海微电子为中国光刻机国产化的中坚力量，目前能造出的光刻机只能覆盖到90nm至280nm制程。在02专项光刻机项目中，设定于2020年12月验收193纳米ArF浸没式DUV光刻机，其制程工艺将突破28nm。
　　ASML从来就没有什么所谓28纳米光刻机。目前ASML的浸入式193纳米DUV光刻机可用于生产907nm大部分主流制程产品，覆盖先进和成熟工艺两大领域。
　　7nm以上制程，可以通过工艺改良，并结合浸入式193nm光刻机，从而满足制造需求，7nm以下制程，ASML的EUV成为无法替代的核心设备。7nm以上使用多重图像工艺虽然可以解决尺寸问题，但是代价是翻倍的加工步骤、骤降的吞吐量和更高的加工成本。7nm以下引入EUV只需要一道光刻，可以大幅降低成本和提高吞吐量。
　　可见，28nm光刻机的说法本来就是一个错误的概念。目前我们正在攻关的是基于193nmArF准分子激光的干式和浸没式DUV光刻机，然而即使是当前最先进的193nmArF浸没式DUV光刻机ASMLTWINSCANNXT：2000i，其单次曝光的分辨率也只有38nm左右。只有通过多次曝光技术达到7nm制程，所以如果真有一天，国产193nmArF浸没式DUV光刻机抵达的那一天，绝不是只有覆盖28nm工艺的意义。结语
　　作为集成电路制造过程中的核心设备，光刻机起到至关重要的作用，芯片厂商想要提升工艺制程，就必须要向ASML购买光刻机，全球知名的芯片厂商英特尔、三星、海力士、台积电、联电、格芯等都是ASML的客户。中芯国际目前正在攻关的7nm制程，也依赖当前已购置的ASMLDUV光刻机。
　　但能为华为的芯片困境提供帮助的，只能是我们自己的以国产设备为主导的半导体生产线，只能是我们自己的先进制程光刻机。
　　193纳米ArF浸没式DUV光刻机作为十三五目标，未来具有较大的明确性，它不仅仅只抵达28nm技术，光刻机国产替代必将迎来新的曙光，我们渴望在IC前道制造领域，真正打破国外巨头完全垄断的局面，实现从0到1的突破。