（文章來(lái)源：芯智訊）

近年來(lái)，隨著國(guó)家的大力支持以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，而在關(guān)鍵的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域也有了不小的進(jìn)步。比如在硅刻蝕機(jī)領(lǐng)域，北方華創(chuàng)實(shí)現(xiàn)了14nm設(shè)備的突破，同時(shí)也在去年實(shí)現(xiàn)了適用于8英寸晶圓的金屬刻蝕機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。已經(jīng)登錄科創(chuàng)板的中微半導(dǎo)體自主研發(fā)的5nm等離子體刻蝕機(jī)經(jīng)臺(tái)積電驗(yàn)證，性能優(yōu)良，將用于全球首條5nm制程生產(chǎn)線。

但是在晶圓制造環(huán)節(jié)更為關(guān)鍵的光刻機(jī)領(lǐng)域，卻仍與國(guó)外有著巨大的差距。目前荷蘭的ASML是全球最大的光刻機(jī)制造商，占據(jù)了全球光刻機(jī)市場(chǎng)（按銷售計(jì)）的近90%的市場(chǎng)份額，尤其是在高端的極紫外光(EUV)領(lǐng)域，ASML處于完全壟斷地位，其一臺(tái)EUV光刻機(jī)售價(jià)高達(dá)1億歐元。而EUV光刻機(jī)則是實(shí)現(xiàn)5nm甚至是更為先進(jìn)的制程工藝的關(guān)鍵。

近日，北京證監(jiān)局披露了“北京華卓精科科技股份有限公司”（以下簡(jiǎn)稱“華卓精科”）的第三期輔導(dǎo)工作報(bào)告，該公司擬登陸科創(chuàng)板。而根據(jù)華卓精科官網(wǎng)顯示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)，打破了ASML公司在光刻機(jī)工件臺(tái)上的技術(shù)上的壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺(tái)核心技術(shù)的公司。

光刻機(jī)是制造大規(guī)模集成電路的核心裝備。為將設(shè)計(jì)圖形制作到硅片上，并在一顆芯片上集成數(shù)十億、甚至上百億的晶體管，光刻機(jī)需達(dá)到十幾納米甚至幾納米的更高的圖像分辨率。而光刻機(jī)性能的兩大核心部件：一個(gè)是EUV曝光系統(tǒng)，另一個(gè)是雙工件臺(tái)。

在EUV曝光系統(tǒng)方面，中國(guó)目前還比較落后，主要是中科院長(zhǎng)春光機(jī)所在研究。2002年，就研制國(guó)內(nèi)第一套EUV光刻原理裝置，實(shí)現(xiàn)了EUV光刻的原理性貫通。2008年國(guó)家極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝科技重大專項(xiàng)將EUV光刻技術(shù)列為32-22nm裝備技術(shù)前瞻性研究 重要攻關(guān)任務(wù)。長(zhǎng)春光機(jī)所作為牽頭單位承擔(dān)起了極紫外光刻關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目研究工作。歷經(jīng)八年的艱苦奮戰(zhàn)，2017年，長(zhǎng)春光機(jī)所的32nm線寬的EUV光刻曝光系統(tǒng)于通過(guò)了重大專項(xiàng)項(xiàng)目組專家的驗(yàn)收。

雖然該EUV光刻曝光系統(tǒng)與國(guó)際先進(jìn)水平仍有不小的差距，但是從國(guó)產(chǎn)化角度來(lái)看，可以說(shuō)是一個(gè)重大突破。而光刻機(jī)另一大核心部件之一的工件臺(tái)，在高速運(yùn)動(dòng)下需達(dá)到2nm（相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的三萬(wàn)分之一）的運(yùn)動(dòng)精度，它的定位精度直接影響了 光刻出來(lái)的硅片的質(zhì)量。 這也奠定了光刻機(jī)超精密工件臺(tái)技術(shù)在超精密機(jī)械制造與控制領(lǐng)域的最尖端地位，被稱為超精密技術(shù)皇冠上的明珠。

在2000年前，光刻設(shè)備只有一個(gè)工件臺(tái)，晶圓片的對(duì)準(zhǔn)與蝕刻流程都在上面完成。直到2001年，ASML推出了Twinscan雙工件臺(tái)系統(tǒng)，使得光刻機(jī)能在一個(gè)工件臺(tái)進(jìn)行曝光晶圓片，同時(shí)在另外一個(gè)工作臺(tái)進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)工作，并在第一時(shí)間得到結(jié)果反饋，生產(chǎn)效率提高大約35%，精度提高10%以上。而隨近年來(lái)技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，雙工件臺(tái)的效率得到了持續(xù)的提升。

有資料顯示，目前單工件臺(tái)的光刻機(jī)的生產(chǎn)速度只有每小時(shí)80片，而雙工件臺(tái)，它的生產(chǎn)速度則可以高達(dá)每小時(shí)270片~300片。雖然，相比單工件臺(tái)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，雙工件臺(tái)系統(tǒng)雖然僅是加一個(gè)工件臺(tái)，但技術(shù)難度卻不容小覷，對(duì)工件臺(tái)轉(zhuǎn)移速度和精度有非常高的要求。此前僅有荷蘭ASML一家壟斷，直到2016年，才被中國(guó)打破。

根據(jù)當(dāng)時(shí)的報(bào)道顯示，圍繞雙工件臺(tái)系統(tǒng)的研發(fā)，該項(xiàng)目組“完成專利申請(qǐng)231項(xiàng)（其中國(guó)際發(fā)明專利41項(xiàng)），已獲得授權(quán)122項(xiàng)；培養(yǎng)了一支近200人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立了高水平研發(fā)平臺(tái)，為后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”而此次準(zhǔn)備在科創(chuàng)板上市的華卓精科的團(tuán)隊(duì)正是清華大學(xué)機(jī)械工程系朱煜教授領(lǐng)導(dǎo)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)。

華卓精科官網(wǎng)顯示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)主要應(yīng)用于65nm及以下節(jié)點(diǎn)的ArF干式、浸沒(méi)式步進(jìn)掃描光刻機(jī)、KrF步進(jìn)掃描光刻機(jī)，單臺(tái)系列產(chǎn)品應(yīng)用于i線、g線步進(jìn)掃描光刻機(jī)及封裝光刻機(jī)等。華卓精科表示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)，打破了ASML公司在光刻機(jī)工件臺(tái)上的技術(shù)上的壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺(tái)核心技術(shù)的公司。
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