国产光刻机技术取得进展，但EUV光刻机仍需攻关。高盛报告指出中国光刻机与ASML差距约20年，主要在于光刻扫描系统。国产在光源、物镜、双工件台等方面取得突破，但系统集成与稳定生产仍是巨大挑战。多个子系统需高度集成，涉及超精密制造、光学、材料科学等领域，需产业链协同支持。

国产光刻机在光源、物镜、双工件台等方面取得突破，如哈工大研发的EUV光刻光源、长春光机所的光学投影物镜制造等，但系统集成与稳定生产仍是巨大挑战。

光刻扫描系统是光刻机核心，包括照明系统、掩模台、投影物镜系统、硅片台、对准系统、调焦调平系统、光束传输与整形系统等7个部分，国产在部分子系统取得进展，但整体集成度仍需提升。

高盛报告指出中国光刻机与ASML差距约20年，主要在于光刻扫描系统，该系统涉及超精密制造、光学、材料科学等领域，需要产业链协同支持才能实现突破。

国产ArF浸没式光刻机已完成28nm制程产线验证，但EUV光刻机仍处于研发攻关阶段，表明中国在光刻机技术方面仍有较大进步空间。

光刻机扫描系统需将多个子系统高度集成，并保证稳定可靠地协调工作，才能达到大批量、高良率的芯片生产要求，这对中国半导体产业来说是巨大挑战。

原创 飙叔科技洞察 2025-09-07 18:10 广东

目前，国内最先进的ArF浸没式光刻机据称已完成28nm制程的产线验证，但EUV光刻机仍处于研发攻关阶段。

光刻机——国产半导体产业的“阿克琉斯之踵”！根据全球知名投行高盛近期发布的研究报告指出，当前中国自主研发的光刻机仅能支持65nm制程芯片的制造，与行业龙头ASML的技术水平相差约20年。

报告发布之后，部分网友认为是无稽之谈，其证据就是华为最新发布的三折叠手机搭载的麒麟9020芯片是为7nm制程（详见：不藏了！时隔四年，华为首次高调公开麒麟9020芯片，预售一分钟秒光！），证明国产半导体产业已经可以自主制造生产先进制程芯片了。其实，在高盛报告中对此有特别说明，其认为：即便中芯国际已实现7nm芯片的量产，其背后大概率仍依赖ASML早前推出的DUV深紫外光刻设备，因为中国尚未掌握先进光刻机的自主生产能力。

其实，飙叔认为当前国产EUV光刻机未出世是事实，至于差距是否20年并不重要，重要的国产光刻机相比ASML高端光刻机到底差的是什么地方？高盛报告认为，中国半导体设备在近些年进步是巨大的，但中国缺乏制造先进光刻扫描仪的能力，也就是光刻扫描系统中国还没有搞定。

光刻机扫描设备（或称光刻扫描系统）是光刻机最核心的组成部分，它远不止一个简单的“扫描仪”，而是一个由多个超高精度子系统构成的复杂集成系统。其核心任务是将掩模版（Mask）上的电路图案，通过曝光光源和一系列复杂的光学系统，以极高的精度和分辨率，扫描投影并缩小到涂有光刻胶的硅片上。

具体来说，光刻机扫描系统包括7个部分，以及目前国产进展情况如下：

1、照明系统 (Illumination System)

这是光路的起点，负责为光刻机提供“光源”。主要功能是产生特定波长、高功率、高稳定性的光，并对其进行整形，使其均匀地照射在掩模版上。我们经常说的EUV光刻机波长13.5nm就归属于此。这是目前技术难度最高的光源之一。

目前在光源上，哈工大研发的“放电等离子体极紫外光刻光源”获得突破，并获得了科技成果转化一等奖；另外，中科院成功开发LPP-EUV光源，据称技术达国际领先水平。但目前两种技术路线的产业应用仍在研发和探索之中。

2、掩模台 (Reticle Stage or Mask Stage)

掩膜台以极高的速度和精度承载并移动掩模版。它需要与下方的硅片台进行超精密的同步扫描运动。为了提高产能，掩模台需要在极短时间内加速、匀速扫描、减速并复位；需要极端的平稳性，任何微小的振动都会导致成像模糊和套刻误差，从而影响良率。

华卓精科已掌握双工件台（掩膜台和硅片台）系统技术，并申请了涉及硅片面形扫描及控制方法的专利。

3、投影物镜系统 (Projection Objective System)

这是光刻机的“心脏”，技术壁垒最高的部分之一。其是将掩模版上的电路图案精确缩小并投影到硅片的光刻胶上。通常缩小倍率为4:1或5:1（掩模版上的图形是硅片上图形的4倍或5倍大）。

由于所有材料都会吸收EUV光，因此必须使用布拉格反射镜（由钼/硅多层膜构成）组成的全反射式光学系统。每一片反射镜的加工精度都要求达到原子级（面形误差小于50皮米），被誉为“宇宙中最平滑的人造物体”。

长春光机所（长春光学精密机械与物理研究所）突破光刻机核心部件“光学投影物镜”制造，关键技术实现超精密光学技术的跨越式发展；但具体应用情况未有进一步消息。

4、硅片台 (Wafer Stage)

硅片台是承载硅片，并与上方的掩模台保持绝对同步运动。在曝光时，掩模台和硅片台沿相反方向移动，像扫描仪一样将整个图案“扫”到硅片上。

华卓精科已掌握双工件台（掩膜台和硅片台）系统技术，并申请了涉及硅片面形扫描及控制方法的专利。

5、对准系统 (Alignment System)

对准系统是在曝光前，精确测量并校准当前硅片与掩模版之间的位置关系。确保新曝光的图案层与之前已有的图案层能够精确对准（套刻精度）。套刻误差是衡量芯片制造良率的关键指标之一。先进光刻机要求套刻精度在2-3纳米以下。

目前光刻对准系统没有进一步的消息。

6、调焦调平系统 (Focus and Leveling System)

由于硅片表面并非绝对平坦。该系统在曝光扫描前和扫描过程中，实时检测硅片表面的高度和倾斜度（平整度），并反馈给硅片台和物镜系统，通过实时微调来保证硅片表面的每一个点都处于光路的焦深范围内。极紫外光（EUV）的焦深极浅（约100纳米），对调焦调平的精度要求达到了原子级别。任何失焦都会导致图形模糊。

华卓精科申请了“出入场硅片面形扫描方法”专利，提升全局扫描效率，涉及硅片台姿态控制。

7、光束传输与整形系统 (Beam Delivery & Shaping System)

其主要用于EUV光刻机。由于EUV光在空气中会被强烈吸收，整个光路必须在超高真空环境中。该系统通过一系列精密反射镜，将光源产生的EUV光高效、无损地传输和整形到照明系统。

深圳亿优威光，取得了用于极紫外光刻机的反射镜及极紫外光线收集方法专利；而波长光电则成功开发光刻机平行光源系统，可用于国产光刻机领域配套，并已交付多套系统用于接近式掩膜芯片光刻工序。

从以上各部件国产化情况可知，目前国产光刻扫描系统在光源、物镜、双工件台、某些特定光学元件（如反射镜、平行光源）等方面，国内确实取得了从无到有、乃至国际先进的单项技术突破。然而，将所有这些顶尖分系统高度集成、稳定可靠地协调工作，并最终达到大批量、高良率的芯片生产要求，是另一个维度的巨大挑战。

因此，光刻机，尤其是高端EUV光刻机，确实是全球顶尖技术的集成体。其研发难度极高，需要超精密制造、顶尖光学、材料科学、控制理论等多个尖端领域的融合，并且需要整个产业链的协同支持。整体来说，目前，国内最先进的ArF浸没式光刻机据称已完成28nm制程的产线验证，但EUV光刻机仍处于研发攻关阶段。

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