光刻机是什么用途？融媒体记者 陈雯
上海微首台28nm光刻机样品已经通过验收了？业内人士分析，通过验收不等于交付工厂实际使用。通过验收是少数晶圆尺寸合格、曝光到位即可，完全量产则需要90%以上的良率和一定经济效益的实现，需深入实际产线进一步合作研发。何况消息并不一定属实。
从经济效益的角度，虽然多层曝光技术已经成熟，但由于良率控制不足，芯片生产价格也会随之提高，目前不能规模化生产，效益也就提不上来。
就光刻机而言，从原型机研制成功到实现量产，再到实际应用于芯片生产，最终达到高芯片良品率，路还很漫长。
上海微，全球生产前道光刻机的四大厂商之一
全球能够生产前道光刻机的四大厂商分别是ASML、尼康、佳能、上海微。上海微电子是在科技部和上海市政府共同推动下，由国内多家企业集团和投资公司共同组建的科技企业。
在后道封装领域，先进封装光刻机是上海微目前的主打产品，全球市场占有率连续多年排名第一，上海微封装光刻机不仅拿下了国内八成的市场份额，还拿下了全球四成的市场份额。
2021年9月18日，上海微举行新产品发布会，推出新一代大视场高分辨率先进封装光刻机，并称已经与多家客户达成协议，将于年底交付。在介绍技术细节时，上海微特别指出其“满足异构集成超大芯片封装尺寸的应用需求”。所谓“异构集成”指将单独制造的组件集成到更高级别的组件或系统封装中，以此实现性能的提升。3D封装就是“异构集成”的一种。去年2月7日，上海微电子举行了首台2.5D/3D先进封装光刻机发运仪式，这也是中国首台2.5D/3D先进封装光刻机正式交付。
当然，在前道光刻机方面，上海微也取得了诸多突破。据官网介绍，上海微能够生产数种前道光刻机，如ArF、KrF、i-Line光刻机等，有SSX500和SSX600两个系列，目前已实现量产。
其实，早在2007年，上海微600系列光刻机就问世了。
从上海微官网来看，目前出货的最先进的仍是90纳米600系列光刻机，技术参数上与佳能相当。
也就是说，600这一成熟系列研发成功至今，已经有16年的时间了。
至于SSA800光刻机，外界大多将其称为“28纳米光刻机”，这个说法，实际指的是可以被用于28纳米芯片制造的光刻机，即193纳米ArF浸润式DUV光刻机（193纳米指的是光源的光波长），使用该光刻机经过多次曝光，可以支持7纳米制程的芯片制造。
目前，在光刻机技术和生产方面，佳能专注于低端产品，尼康则主推ArF浸润式技术，大部分精力都在Arf和i-line光刻机领域。上海微研制中的SSA800浸润式光刻机正在追赶尼康的脚步，一旦研制成功，将成为除了ASML、尼康外，世界第三家能够生产浸润式光刻机的企业。
上海微光刻机的实际出货情况
上海微作为目前国内唯一的光刻机研究生产机构，正在研制国产28纳米浸润式光刻机SSA800，那么上海微光刻机的实际出货情况如何？亚化咨询的数据显示，2020年所公开的招中标信息中，上海微共计中标两台半导体用光刻机，将分别供应给上海积塔半导体和中芯绍兴。2021年1月，上海微中标1台光刻机，供货给长江存储。
据报道，2021年7月，青岛新核芯科技有限公司半导体高端封测项目举行机台进场仪式，一台上海微的封装光刻机正式搬入。此前，中芯国际也曾采购过一台上海微的SSX600系列光刻机。
还有消息称，上海微一款国产光刻设备已在生产线上投产，马上就要启动试验。
另有网传的一张燕东科技的芯片制造订单，显示其购入了海微于2021年11月制造完成的光刻机。北京燕东微电子有限公司从事的是IC设计、制造及销售，目前，该公司有6寸及8寸的流水线，并在建12寸流水线，每月的产量将达到4万个，采用65纳米的制程。
今年初，上海微向昆山同兴达公司发货两台SEMM光刻机，有消息称，目前首台光刻机已经交付搬入，计划3月份完成调试以及样品试剂，5月份开始投产。昆山同兴达是集研发、设计、制造为一体的液晶显示模组企业，此次向上海微购买封装光刻机，主要是进行芯片后期封装测试。
有投资者在投资者互动平台提问：贵公司的光刻机开始造芯片了吗？公司则在该平台表示：昆山同兴达的主要业务与芯片封测相关，暂不涉及制造芯片。
上海微有没有通过02专项的国家验收？
02专项指的是国家“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”科技重大专项。《国家中长期科学技术发展规划纲要（2006-2020年）》在重点领域中确定一批优先主题的同时，围绕国家目标，进一步突出重点，筛选出若干重大战略产品、关键共性技术或重大工程作为重大专项，力争取得突破，努力实现以科技发展的局部跃升带动生产力的跨越发展。
2017年前后是02专项的一期工程的时间节点，各核心零部件各项研发进度有所不同，但大致都在2017年前后完成评审和验收。90纳米光刻机就是上海微2017年通过02专项验收的“90纳米光刻机样机研制”项目成果。
02专项光刻机领域一期工程验收，完成了实验室研发阶段，并制造出了原型机，2021年则应当是二期工程收尾的时间点，也就是到了相关科研团队为核心组建企业实施成功转化，即实现原型机的量产或者说产业化的阶段。
那么二期进度如何？在02专项光刻机项目二期中，设定2021年验收28纳米光刻机，对标产品为ASML在2018年推出的DUV光刻机TWINSCAN NXT:2000i。资料显示，TWINSCAN NXT:2000i包括1.35 NA（NA是指投影透镜的数值孔径）193纳米折反射投影镜头，可实现低至40纳米和38纳米的生产分辨率，主要面向7纳米逻辑及先进制程DRAM节点。
虽然上海微SSA600系列光刻机能够用于IC前道90纳米关键层的制造，与28纳米光刻机一样，用的都是193纳米ArF光源，但是实际上，要对标TWINSCAN NXT:2000i，不仅仅要增加浸润单元，而且四大子系统也都要进行大幅度的升级。
如前所述，上海微是在封装光刻机领域发布了新一代产品，也实现量产，然而28纳米光刻机何时验收，至今没有传出明确消息。
半导体产业发展的“最好时机”
纵观半导体发展史，在20世纪50-70年代，美国完成了半导体技术的原始积累，成为全球半导体价值链的主导；20世纪70年代，家电市场兴起，日本家电产业与集成电路良性互动，并孵化了索尼、东芝等企业；20世纪90年代韩国在美日贸易摩擦期间，加速技术引进，通过“逆周期”投资，取代日本成为存储半导体领先者；2000年后，全球劳动力成本上升，台积电、联电等厂商崛起。
台湾在芯片代工领域、韩国在存储芯片领域的优势地位，都是在上世纪九十年代以来的分工中逐渐形成的，彼时内地尚处于劳动密集型产业发展阶段，错过了半导体发展的所谓的“最好时机”。
但当“最好时机”发生时，我们有没有能力把握？我们知道，ASML是目前全球最大的光刻机生产商。实际上，光刻机的研发不过起源于飞利浦研发主管要求他手下的年轻工程师制作一枚芯片。当时飞利浦物理实验室正大力投入半导体领域的研发生产当中，但光刻机市场反应寥寥，面对这样昂贵且复杂的设备研发，飞利浦物理实验室也难以为继。而在经历了和3家公司谈判失败后，1984年，飞利浦和ASM成立合资企业ASML。或许那时，谁也不认为光刻机发展就处于最好的时机，但后来经济危机给了ASML喘息的时间，超大规模集成电路也需要更新一代的光刻机，ASML抓住研发和深耕的机会，一跃而起。
在当时，美国向新兴领域注入重金，其国防工业正在刺激其科学和工业领域同时将所有赌注都押在新技术上，芯片需求不断增加也将生产设备的发展速度推向了极致。
并称“微影双雄”的佳能和尼康曾是ASML强劲的竞争对手，但他们在后期，却将大量资金转投了投资回报快的数码相机领域，逐步失去了在光刻机领域的优势地位。半导体行业发展要有准确敏锐的判断决策力，也需要有稳定的资金投入和政策牵引。
与ASML的发展条件与发展环境并不完全相同的地方是，我国多生产中低端产品或外围装备，高端设备自给率较低。单个企业在技术创新中，容易陷入重复投入的低效中，因此产业链上下游企业、研究机构、高校等开展战略合作，有助于避免低水平重复研究。“我们也注意到，国内投资集成电路产业的热情不断高涨，一些没经验、没技术、没人才的‘三无’企业投身集成电路行业，个别地方对集成电路发展的规律认识不够，盲目上项目，低水平重复建设风险显现，甚至有个别项目建设停滞、厂房空置，造成资源浪费。”国家发展改革委新闻发言人孟玮表示。孟玮指出，国家发展改革委一直高度重视集成电路产业健康有序发展，会同有关部门强化顶层设计，狠抓产业规划布局，努力维护产业发展秩序。
国产光刻机研发分工拆解、突破瓶颈
着眼长远，科技自立自强是国家发展的战略支撑。我国正在改进科技项目组织管理方式，实行“揭榜挂帅”等制度，加大研发投入，健全政府投入为主、社会多渠道投入机制，加大对基础前沿研究支持。在国产光刻机研发方面，研究团队正一路攻坚克难，不断突破产业技术瓶颈。
有关资料显示，02专项光刻机各子系统研发分工情况为：上海微负责光刻机设计和总体集成，北京科益虹源提供光源系统，北京国望光学提供物镜系统，长春国科精密提供曝光光学系统，北京华卓精科提供双工件台，浙江启尔机电提供浸液系统。
2008年，中科院长春光机所承担了国家02专项中的两大核心任务，分别瞄准产线应用和前沿攻关，其中“高NA浸没光学系统关键技术研究”由中科院长光所、上光所和光电研究院来联合攻坚，项目在长春国科精密验收。另外一个核心任务，是长春光机所应用光学国家实验室承担的“极紫外光刻关键技术研究”，2017年6月，该项目通过初步验收，在国内首次获得EUV投影光刻32纳米曝光图形。
光刻投影物镜的设计制造代表着装备制造中精密光学和精密机械的最高水平。以高精度光刻物镜组为例，各个镜子间的倾斜调整控制则要到亚纳弧度级这一要求，就相当于控制一束指向月球上的一束光，将光束在月球上精确定位到10厘米范围内。
光刻胶方面，2008年5月24日，专家组对“极紫外光刻胶材料与实验室检测技术研究”项目进行了任务验收和财务验收，该项目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。
在芯片发展如何突破摩尔定律上，业界曾有两种声音，一是不断提高芯片工艺制程，比如台积电即将量产3纳米工艺；一是发展先进封装技术，已出任中芯国际副董事长的前台积电首席运营官蒋尚义就持这一观点，我们前面提到的“异构集成”就是封装技术路径之一。中国芯片产业在先进制程难以短时间内突破的情况下，通过先进封装技术提升芯片性能也不失为破局之道。
中国芯片制造设备产业在进步。当前，我国发展半导体产业的战略性优势是拥有庞大的芯片消费市场和丰富的应用场景，以及拥有共同配合研发生产的完整产业链。近年来，我国半导体产业取得了长足的进步。随着科技的发展和市场需求的增加，越来越多的企业开始重视芯片设计、生产和销售业务。期待国内半导体产业走上自立自强的道路，抢占全球半导体市场份额，技术成熟后降低成本，形成了专有的、差别化的产品。
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