日前，清华大学召开了“光刻机双工件台系统样机研发”项目验收会，专家组对项目任务完成情况予以高度评价，并一致同意该项目通过验收。

　　作为集成电路产业的核心装备，有人称光刻机为“人类最精密复杂的机器”。工件台系统是光刻机的重要子系统，工件台系统的运行速度、加速度、系统稳定性和系统的定位建立时间对光刻机的生产精度和效率起着至关重要的作用。本次“光刻机双工件台系统样机研发”项目验收，标志中国在双工件台系统上取得技术突破，但这仅仅是实现光刻机国产化万里长征的一部分，距离打破ASML的技术垄断还有很长的路要走。

　　这次会议由国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”(核高基02专项)实施管理办公室组织召开，清华大学副校长薛其坤院士出席。

　　中外光刻机的巨大差距

　　光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠，研发的技术门槛和资金门槛非常高。也正是因此，能生产高端光刻机的厂商非常少，到最先进的14nm光刻机就只剩下ASML，日本佳能和尼康已经基本放弃第六代EUV光刻机的研发。

　　目前，光刻机领域的龙头老大是荷兰ASML，并已经占据了高达80%的市场份额，垄断了高端光刻机市场——最先进的EUV光刻机售价曾高达1亿美元一台，且全球仅仅ASML能够生产。Intel、台积电、三星都是它的股东，重金供养ASML，并且有技术人员驻厂，Intel、三星的14nm光刻机都是买自ASML，格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。

　　相比之下，国内光刻机厂商则显得非常寒酸，处于技术领先的上海微电子装备有限公司已量产的光刻机中性能最好的是90nm光刻机，制程上的差距就很大……国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。

　　这不仅使国内晶圆厂要耗费巨资购买设备，对产业发展和自主技术的成长也带来很大不利影响——ASML在向国内晶圆厂出售光刻机时有保留条款，那就是禁止用ASML出售给国内的光刻机给国内自主CPU做代工——只要中芯国际、华力微等晶圆厂采购的ASML光刻机，虽然不影响给ARM芯片做代工，但却不可能给龙芯、申威等自主CPU做代工、商业化量产。即便是用于科研和国防领域的小批量生产，也存在一定风险——采用陶瓷加固封装、专供军用的龙芯3A1500和在党政军市场使用的龙芯3A2000，只能是小批量生产，而且在宣传上 也只能含糊其辞的说明是境内流片……这很大程度上影响了自主技术和中国集成电路产业的发展。

　　光刻机工作原理和组成

　　光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，不同光刻机的成像比例不同，有5:1，也有4:1。然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图(即芯片)。

　　一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、激光刻蚀等工序。经过一次光刻的芯片可以继续涂胶、曝光。越复杂的芯片，线路图的层数越多，也需要更精密的曝光控制过程。现在最先进的芯片有30多层。

　　上图是一张ASML光刻机的简易工作原理图。下面，简单介绍一下图中各设备的作用。

　　测量台、曝光台：承载硅片的工作台，也就是本次所说的双工作台。一般的光刻机需要先测量，再曝光，只需一个工作台，而ASML有个专利，有两个工作台，实现测量与曝光同时进行。而本次“光刻机双工件台系统样机研发”项目则是在技术上突破ASML对双工件台系统的技术垄断。