如果大家了解光刻機的歷史，就知道，美國的第一臺接觸式光刻機是1961年造出來的，而中國第一臺接觸式光刻機是在1966年左右造出來的，只落后了5年左右。

后來到1985年，中電科45所研發(fā)出了分布式投影光刻機，其性能與美國GCA公司在1978年推出的差不多，相當(dāng)于只落后了7年左右。

但如今，ASML的已經(jīng)擁有了EUV光刻機，制造工藝可以達(dá)到3nm，甚至2nm。而國產(chǎn)光刻機，分辨率還處于90nm，樂觀點的話，也有10多年以上的差距。

如果的按照光刻機的演進(jìn)關(guān)系來看的話， 從接觸式光刻機，到EUV光刻機，目前已經(jīng)有6代代了，而國產(chǎn)光刻機目前是處于第4代。

不過，有一個好消息是，目前國產(chǎn)光刻機要邁入第5代，其實只有關(guān)鍵一步了，只要邁過這個關(guān)鍵一步，就能夠進(jìn)入第5代，也就是浸潤式光刻機（ArFi光刻機），而這種光刻機能夠?qū)崿F(xiàn)的最小工藝制程至少可達(dá)到7nm的。

之前在臺積電沒有采用EUV光刻機前，用ArFi 光刻機，使用4個光罩、4次曝光，就可以達(dá)到7nm（蘋果A12和華為麒麟980就是采用ArFi光刻機制造出來的7nm芯片）

據(jù)說臺積電還可以極限使用ArFi光刻機，經(jīng)過6個光罩，9次曝光，實現(xiàn)5nm工藝，不過EUV光刻機只要一次曝光，一個光罩就能實現(xiàn)7nm、5nm，臺積電能買到EUV，不需要這么極限使用。

這意味著什么，相信不用我多說，只要搞定ArFi光刻機，我們芯片工藝就沒有脖子可卡了，甚至可以實現(xiàn)7nm、5nm，還卡什么卡？

那么國產(chǎn)光刻機從第4代的ArF邁入第五代的ArFi，中間差了哪一關(guān)鍵一步？從技術(shù)原理來看，光刻機有三大核心，分別是光源系統(tǒng)、物鏡系統(tǒng)，工作臺。

光源系統(tǒng)第四、五代是一樣的，都是193nm波長的紫外線，這一塊通用。而工作臺也是一樣的，目前國內(nèi)的華卓精科有雙工作臺技術(shù)。

難的還是在物鏡系統(tǒng)上，浸潤式光刻機與干式光刻機的不同之處是，浸潤式光刻機要在晶圓光刻膠上方加1mm厚的水，然后193nm的光波在水中被折射成134nm，所以物鏡系統(tǒng)不一樣。

物鏡是光刻機中最昂貴最復(fù)雜的部件之一，浸沒式光刻物鏡異常復(fù)雜，涵蓋了光學(xué)、機械、計算機、電子學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域最前沿，二十余枚鏡片的初始結(jié)構(gòu)設(shè)計難度極大——不僅要控制物鏡波像差，更要全面控制物鏡系統(tǒng)的偏振像差。

目前除了德國的蔡司公司可以實現(xiàn)，還有尼康買了蔡司的技術(shù)后，也能自己實現(xiàn)外，國內(nèi)還沒有這個技術(shù)，據(jù)稱國防科大精密工程團(tuán)隊自主研制的磁流變和離子束兩種超精拋光裝備，實現(xiàn)了光學(xué)零件加工的納米精度，但還不夠。

而蔡司也好，尼康也好，這種物鏡系統(tǒng)，都不能出口給中國，所以國產(chǎn)第五代光刻機，一直沒能研發(fā)出來，原因就是這關(guān)鍵一步。

據(jù)稱最近幾年，國內(nèi)光學(xué)、機械等技術(shù)發(fā)展，這種浸潤式光刻機的物境系統(tǒng)已經(jīng)有了大突破，那么意味著浸潤式光刻機就離我們不遠(yuǎn)了，那么7nm芯片，甚至5nm芯片離我們也不遠(yuǎn)了。