【简介：】光刻机和蚀刻机是什么？光刻机与蚀刻机是生产芯片的两大重要机子，可以说一个是魂，另外一个是魄。至于说这两个机子的具体功能是什么呢？
最简单的解释就是：光刻机把电路图投影到覆
光刻机和蚀刻机是什么？光刻机与蚀刻机是生产芯片的两大重要机子，可以说一个是魂，另外一个是魄。至于说这两个机子的具体功能是什么呢？
最简单的解释就是：光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面，刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。这样看起来似乎没什么难的，但是有一个形象的比喻，每一块芯片上面的电路结构放大无数倍来看比整个北京的线路图都复杂，这就是这光刻和蚀刻的难度。这两者的加工精度是头发丝直径的几千分之一到上万分之一。以16nm的CPU来说，加工尺度为普通人头发丝的五千分之一，加工的精度和重复性要达到五万分之一，更不用说更先进的10nm及7nm的CPU了。
我国光刻机的水平我国目前生产光刻机最为先进的企业为上海微电子装备（集团）股份有限公司，这是一家有着国资背景的企业（前两大股东均为国有企业），成立于2002年，至今已有17年的历史，实现了我国光刻机从无到有的地步。
光刻机从出现到现在一共历经了五代的发展，现在世界上最新进的光刻机生产企业为荷兰的ASML（阿斯麦），已经可以做到第五代EVU的7nm制程的量产，上海微电子虽然发展速度很快，但是目前只做到了光刻机第四代ArF的90nm制程，且尚无法量产。按量产能力来说差了近两个年代，按照研发能力来说，差了一个年代。所以我国的光刻机水平距离世界领先水平还是有较大的差距的。
我国的刻蚀机水平国内生产刻蚀机水平最高的企业为中微半导体设备（上海）有限公司（这家同样是有国资背景的企业，前两大股东也是国有企业，所以有人说我国光刻机没发展起来是因为国企的原因，这是不对的，中微半导体也可以说是国企，但是刻蚀机的技术水平是世界领先水平的）。
中微的发展离不开尹志尧为代表的几十位海归技术专家。根据央视财经2017年的报导，尹志尧曾经担任应用材料的公司副总裁（应用材料是半导体设备厂商龙头老大），参与领导几代等离子体刻蚀设备的开发，在美国工作时就持有86项专利。
2004年的时候尹志尧和他的团队决定回国，不再给外国人做嫁衣，在回国之际，所有技术专家承诺不会把美国公司的技术，包括设计图纸、工艺过程带回国内，美国方面也对归国人员持有的600多万个文件和所有个人电脑做了彻底清查。
2004年回来之后，国家牵头设立了中微半导体公司，尹志尧等人重新投入研发刻蚀机，仅仅用了3年的时间就做出了世界领先的高性能刻蚀机，为此美国人无法接受，还起诉了中微半导体专利侵权，但是最终的验证结果是没有任何的侵权。（这才是中微半导体比上海微电子发展快的原因，毕竟上海微电子的没有人才在荷兰的ASML工作过，也许正是因为这件事，所以美国现在禁止ASML招聘中国的员工）。
随着中微半导体的兴起，2015年美国商业部工业安全局还特别发布公告，由于认识到中国可以做出具有国际竞争力的等离子刻蚀机，所以决定把等离子刻蚀机从美国对中国控制的单子上去掉了。因此在刻蚀机领域，我们目前已经是处于世界领先水平了。
长期以来，我们的大部分芯片都需要进口才能给满足使用，包括安卓手机中大部分都是使用的来自高通的骁龙处理器，而电脑中也是来自英特尔的处理器，甚至一些空调这些家电中的芯片也需要进口才行。
为何明知需要芯片，可大部分芯片还是需要进口才能满足呢，这很大一部分原因是和国外有关的，在一些高端科技领域，国外对我国采取的是封锁政策，所以，我国在芯片这一领域的发展是比较落后于国外的。
而前段时间的中兴事件，也可看出芯片对于我国的重要性，只要在芯片领域有所突破，才不会长期受制于人。
说起芯片，便不得不提芯片制造所需要的装备了，制造芯片主要需要用到光刻机和蚀刻机这两款装备，光刻机和蚀刻机是制造芯片的核心装备，而我国在这一领域长期落后。
那么，什么是光刻机和蚀刻机呢？
简单来讲，光刻机通过光在晶圆上进行刻画电路，光刻机采用类似照片冲印的技术，把母版上的精细图形通过曝光转移至硅片上，一般来说，光刻分辨力越高，加工的芯片集成度也就越高，但传统光刻技术由于受到光学衍射效应的影响，分辨力进一步提高受到很大限制，为获得更高分辨力，传统上采用缩短光波、增加成像系统数值孔径等技术路径来改进光刻机，但技术难度极高，装备成本也极高。
而蚀刻机就是将多余的地方去除，从而形成一个完整的电路，蚀刻机主要在半导体和线路版制程上，蚀刻图纹、花纹、几何形状，并精确镂空，特别是每个线条和深孔的加工精度都是头发丝直径的几千分之一到上万分之一，精度控制要求非常高。
就目前来说，这两台比较先进的机器都需要到国外去购买。因为长期以来，这两款装备的核心技术一直被国外厂商垄断，有钱都买不到，国外基本上都对我国施行封锁政策，这也是我国在光刻机和蚀刻机这一领域相对较落后的原因。
不过，在2018年11月29日，中科院光电技术研究所承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收，这是世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机验证机。
而在此前，我国自主研发的光刻机主要光刻分辨力也才65nm至28nm，对于高端设备方面的应用还是不足的。
而世界最先进的光刻机，荷兰EUV极紫外线光刻机能够生产7nm级别的芯片，虽然同比与荷兰的光刻机，我国的还是比较落后的，但目前来说，确实是很难得的。
据中科院理化技术研究所许祖彦院士等验收组专家一致表示，该光刻机在365纳米光源波长下，单次曝光最高线宽分辨力达到22纳米。项目在原理上突破分辨力衍射极限，建立了一条高分辨、大面积的纳米光刻装备研发新路线，绕过国外相关知识产权壁垒。项目副总设计师胡松介绍，中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格局，形成一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权，为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性领域的跨越式发展提供了制造工具。
据了解，这种超分辨光刻装备制造的相关器件已在中国航天科技集团公司第八研究院、电子科技大学、四川大学华西医院、中科院微系统所等多家科研院所和高校的重大研究任务中得到应用。
2019年4月17日，武汉光电国家研究中心甘棕松团队遵循诺贝尔化学奖得主德国科学家斯特凡·W·赫尔的超分辨荧光成像的基本原理，在没有任何可借鉴的技术情况下，采用二束激光在自研的光刻胶上突破了光束衍射极限的限制，采用远场光学的办法，光刻出最小9纳米线宽的线段，实现了从超分辨成像到超衍射极限光刻制造的重大创新。
在蚀刻机方面，在2018年下半年也传出喜讯，我国攻克5nm蚀刻机，上海中微半导体已经成功的研发出了可以用于5nm工艺生产的蚀刻机，近日已经通过了台积电的验证，并且未来将被台积电用来生产5nm工艺的芯片。
如今，我们在光刻机和蚀刻机这款核心装备上都取得了不小的突破，同时也在不断地追赶，缩小与国外的差距，要不了多久，我们定能再次有所突破的。
