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中國(guó)光刻機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀受《瓦森納協(xié)定》影響，“瓦森納安排”規(guī)定成員國(guó)自行決定是否發(fā)放敏感產(chǎn)品和技術(shù)的出口許可證，并在自愿基礎(chǔ)上向“安排”其他成員國(guó)通報(bào)有關(guān)信息 。但“安排”實(shí)際上完全受美國(guó)控制 。所以中國(guó)在前幾年一直無(wú)法獲取到最新的光刻機(jī)，直到2018年，中芯國(guó)際花費(fèi)1.2億美元向荷蘭頂級(jí)光刻機(jī)廠商ASML訂購(gòu)了一臺(tái)最先進(jìn)的EUV(極紫外光)技術(shù)光刻機(jī) 。
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和西方國(guó)家相比，中國(guó)一直最為缺少的半導(dǎo)體生態(tài)，而這也限制了中國(guó)光刻機(jī)的發(fā)展，像國(guó)外，IC設(shè)計(jì)廠商、晶圓體代工廠直接和光刻機(jī)進(jìn)行技術(shù)交流、扶持，從而形成一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，擁有完整的半導(dǎo)體生態(tài)，光刻機(jī)制造廠商可以生產(chǎn)出最符合IC設(shè)計(jì)廠商以及晶圓體加工廠的設(shè)備，而IC設(shè)計(jì)廠商、晶圓體代工廠對(duì)光刻機(jī)制造廠商的技術(shù)對(duì)接、扶持又促進(jìn)了光刻機(jī)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展，從而形成一個(gè)正循環(huán) 。
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比如中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)積電林本堅(jiān)創(chuàng)新性地提出浸沒(méi)式光刻設(shè)想后，ASML開(kāi)始與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā)第四代浸沒(méi)式光刻機(jī)，并在 2007年成功推出第一臺(tái)浸沒(méi)式光刻機(jī)TWINSCANXT:1900i，該設(shè)備采用折射率達(dá)到 1.44 的去離子水做為媒介，實(shí)現(xiàn)了 45nm 的制程工藝，并一舉壟斷市場(chǎng) 。
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這造成當(dāng)時(shí)的另兩大光刻巨頭尼康、佳能主推的157nm 光源干式光刻機(jī)被市場(chǎng)拋棄，不僅損失了巨大的人力物力，也在產(chǎn)品線上顯著落后于 ASML，這也是尼康、佳能由盛轉(zhuǎn)衰，ASML 一家獨(dú)大的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，而這一方面又鞏固了臺(tái)積電在晶圓代工上的龍頭地位，讓臺(tái)積電掌握了最為先進(jìn)的制加工工藝，促進(jìn)了臺(tái)積電的發(fā)展 。
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中國(guó)市場(chǎng)是沒(méi)有這樣的半導(dǎo)體生態(tài)的，除了海思之外，上下游都沒(méi)有在世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商進(jìn)行反哺產(chǎn)業(yè)鏈，在2017年梁孟松加入中芯國(guó)際之后，中芯國(guó)際才掌握了12納米的加工工藝，與臺(tái)積電還有著明顯差距 。
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目前上海微電子在封裝光刻機(jī)和LED光刻機(jī)領(lǐng)域都取得了突破，公司的封裝光刻機(jī)已在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)廣泛銷(xiāo)售,國(guó)內(nèi)市占率達(dá)到80%,全球市占率40%，但是用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)目前才掌握90nm光刻機(jī)，目前上海微電子在攻克45nm的工藝技術(shù) 。
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上海微電子裝備有限公司光刻機(jī)現(xiàn)場(chǎng)展示
而至于曝光的中國(guó)研發(fā)成功紫光超分辨光刻機(jī)實(shí)現(xiàn)22納米工藝制程，結(jié)合多重曝光技術(shù)后，可用于制造10納米級(jí)別的芯片，純屬誤讀，紫光超分辨光刻機(jī)適用于特殊應(yīng)用，類(lèi)似的應(yīng)用范圍是光纖領(lǐng)域，5G天線，無(wú)法應(yīng)用在集成電路領(lǐng)域 。
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超分辨光刻設(shè)備加工的4英寸光刻樣品
為什么造光刻機(jī)這么難，光刻機(jī)需要體積小，但功率高而穩(wěn)定的光源 。ASML的頂尖光刻機(jī)，使用波長(zhǎng)短的極紫外光，光學(xué)系統(tǒng)極復(fù)雜，而位于光刻機(jī)中心的鏡頭，由20多塊鍋底大的鏡片串聯(lián)組成 。鏡片得高純度透光材料 高質(zhì)量拋光 。ASML的鏡片是蔡司技術(shù)打底 。鏡片材質(zhì)做到均勻，需幾十年到上百年技術(shù)積淀，德國(guó)一些拋光鏡片的工人，祖孫三代在同一家公司的同一個(gè)職位 。
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