国产光刻机，已只差最后一步，就能实现7nm芯片的制造了

如果大家了解光刻机的历史，就知道，美国的第一台接触式光刻机是1961年造出来的，而中国第一台接触式光刻机是在1966年左右造出来的，只落后了5年左右。

后来到1985年，中电科45所研发出了分布式投影光刻机，其性能与美国GCA公司在1978年推出的差不多，相当于只落后了7年左右。

但如今，ASML的已经拥有了EUV光刻机，制造工艺可以达到3nm，甚至2nm。而国产光刻机，分辨率还处于90nm，乐观点的话，也有10多年以上的差距。

如果的按照光刻机的演进关系来看的话，从接触式光刻机，到EUV光刻机，目前已经有6代代了，而国产光刻机目前是处于第4代。

不过，有一个好消息是，目前国产光刻机要迈入第5代，其实只有关键一步了，只要迈过这个关键一步，就能够进入第5代，也就是浸润式光刻机（ArFi光刻机），而这种光刻机能够实现的最小工艺制程至少可达到7nm的。

之前在台积电没有采用EUV光刻机前，用ArFi 光刻机，使用4个光罩、4次曝光，就可以达到7nm（苹果A12和华为麒麟980就是采用ArFi光刻机制造出来的7nm芯片）

据说台积电还可以极限使用ArFi光刻机，经过6个光罩，9次曝光，实现5nm工艺，不过EUV光刻机只要一次曝光，一个光罩就能实现7nm、5nm，台积电能买到EUV，不需要这么极限使用。

这意味着什么，相信不用我多说，只要搞定ArFi光刻机，我们芯片工艺就没有脖子可卡了，甚至可以实现7nm、5nm，还卡什么卡？

那么国产光刻机从第4代的ArF迈入第五代的ArFi，中间差了哪一关键一步？从技术原理来看，光刻机有三大核心，分别是光源系统、物镜系统，工作台。

光源系统第四、五代是一样的，都是193nm波长的紫外线，这一块通用。而工作台也是一样的，目前国内的华卓精科有双工作台技术。

难的还是在物镜系统上，浸润式光刻机与干式光刻机的不同之处是，浸润式光刻机要在晶圆光刻胶上方加1mm厚的水，然后193nm的光波在水中被折射成134nm，所以物镜系统不一样。

物镜是光刻机中最昂贵最复杂的部件之一，浸没式光刻物镜异常复杂，涵盖了光学、机械、计算机、电子学等多个学科领域最前沿，二十余枚镜片的初始结构设计难度极大——不仅要控制物镜波像差，更要全面控制物镜系统的偏振像差。

目前除了德国的蔡司公司可以实现，还有尼康买了蔡司的技术后，也能自己实现外，国内还没有这个技术，据称国防科大精密工程团队自主研制的磁流变和离子束两种超精抛光装备，实现了光学零件加工的纳米精度，但还不够。

而蔡司也好，尼康也好，这种物镜系统，都不能出口给中国，所以国产第五代光刻机，一直没能研发出来，原因就是这关键一步。

据称最近几年，国内光学、机械等技术发展，这种浸润式光刻机的物境系统已经有了大突破，那么意味着浸润式光刻机就离我们不远了，那么7nm芯片，甚至5nm芯片离我们也不远了。