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；

2008年，“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项（又称02专项）将EUV技术列为下一代光刻技术重点攻关的方向。中国企业将EUV列为了集成电路制造领域的发展重点对象，并计划在2030年实现EUV光刻机的国产化；

2013年，中科院承担的“深紫外固态激光源前沿装备研制”项目通过验收，在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出，将全固态激光波长缩短至177.3nm，首次将深紫外激光技术实用化、精密化，并最终发展出实用化的深紫外固态激光源（DUV－DPL），开启了中国的深紫外时代；

2016年，清华大学“光刻机双工件台系统样机研发”项目成功通过验收，标志中国在双工件台系统上取得技术突破，在实现光刻机国产化万里长征上踏出了重要一步；

2017年，长春光机所牵头承担的02专项项目“极紫外光刻关键技术研究”通过验收，项目研究团队历经八年的潜心钻研，突破了制约我国极紫外光刻发展的超高精度非球面加工与检测、极紫外多层膜、投影物镜系统集成测试等核心单元技术，成功研制了波像差优于0.75nm RMS的两镜EUV光刻物镜系统，构建了EUV光刻曝光装置，国内首次获得EUV投影光刻32nm线宽的光刻胶曝光图形。该项目的顺利实施显著提升了我国极紫外光刻核心光学技术水平，将我国极紫外光刻技术研发向前推进了重要一步；

2018年，由中国科学院化学研究所、中国科学院理化技术研究所、北京科华微电子材料有限公司联合承担的02专项项目“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”通过验收。经过项目组全体成员的努力攻关，完成了EUV光刻胶关键材料的设计、制备和合成工艺研究、配方组成和光刻胶制备、实验室光刻胶性能的初步评价装备的研发，达到了任务书中规定的材料和装备的考核指标；

2018年，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，在365纳米光源波长下单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10纳米级别的芯片；

2019年，武汉光电国家研究中心甘棕松团队，采用二束激光在自研的光刻胶上突破了光束衍射极限的限制，采用远场光学的办法，光刻出最小9nm线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新……

可以看到，在光刻机的自主研发进程上，中国也取得了很大的进步。但真正能够实现工业应用的光刻机技术，距离国际先进水平仍有较大距离。

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