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。