半导体工业镜头掌握EUV 光刻机命脉，国产半导体的疑“芯”病，走进蔡司光学镜头|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

掌握EUV 光刻机命脉，国产半导体的疑“芯”病，走进蔡司光学镜头

深紫外光源、光学镜头、双工件台是构成光刻机的三大核心器械。针对我们在半导体领域中被光刻机“卡脖子”的问题，清华团队与华卓精科打破ASML垄断，研制出1.7纳米精度的双工件台，哈工大成功成功研制出等效ASML EUV光刻机的深紫外光源系统。

伴随着我国在双工件台领域和深紫外光源领域中的接连破冰，眼下距离我们迈入光刻机先进制程的目标仅差一步，这便是光刻机的“

光源镜头 ”。

我是柏柏说科技，90后科技爱好者。今天带大家了解的是：困扰我国先进制程“芯”发展的核心器件，光刻机的“光学镜头”。以及德国蔡司在光学镜头领域中的造诣，将给我们带来哪些启示。

光源镜头有多重要呢？拿荷兰ASML公司当前制程最先进的EUV光刻机举例。早在2010年，ASML公司便制成了EUV光刻机，但到2019年才正式商用。之所以间隔了这么多年，是因为没有适合EUV光刻机的光学镜头。

光源镜头有什么作用呢 ？首先我们要知道光刻机的作用。在芯片制程中，光刻机起到了“描摹”的作用，即通过极紫外光线对硅晶圆表面进行反复曝光，将芯片厂商设计好的图纸打印在晶圆表面上，以此进行下一步的雕刻流程。

负责发射极紫外光束的是EUV光源系统，负责将光线打在晶圆表面 的是镜头系统 。晶圆在曝光过程中，对光源纯度和光线覆盖率的要求极高，对负责打光的光学镜头的要求也极高。

拿镜面光洁度 来说，7纳米及7纳米以下制程的芯片对EUV光源分辨率、纯度的极高要求，规定EUV光刻机镜头的光洁度不得高于50皮米 （1米等于1万亿皮米）。这是什么概念呢？

如果将光刻机镜头的表面积（50皮米），比作我国四川省的占地面积（四川占地面积48.6万平方千米），整个省份的高度不得超过0.5厘米，一旦超过0.5厘米，就是不合格。由此可见，50皮米的要求，对于光学镜头厂商来说是多么的困难。

然而就是这样极为严苛的要求，被德国的蔡司成功突破。提到蔡司，相信很多摄影爱好者都不陌生，蔡司的镜头系统在摄影界十分出名。不止摄影领域，测量技术、显微镜、医疗、天象仪等诸多高精密领域中，都存在着蔡司的身影。

如同“蓝色巨人”IBM在芯片设计、计算机领域中的极高造诣，蔡司凭借一己之力推动着整个光镜行业的发展。蔡司有着170多年的历史，毫不夸张地说：蔡司成立的那一刻，意味着光学镜头正式应用于半导体领域当中。蔡司的历史，便是光学的历史。

蔡司是目前唯一掌握EUV光镜技术的厂家。也因为这个原因，ASML与蔡司形成了亲密的合作关系。据悉，ASML公司拥有蔡司24.9%的股份。不只是ASML，整个半导体领域，都存在着蔡司的身影。

我国作为全球最大的半导体产品需求国，与蔡司之间的合作也十分紧密。蔡司在我国成立了六大业务部门，这六个部门包括：工业测量、显微镜、医疗技术、视力保健、光学消费品、半导体制造技术。值得一提的是：蔡司在我国广州成立的生产研发基地，成为蔡司的三大基地之一。细究蔡司成功的原因无非有三点：创新、严谨、全身心致力于客户。

与德国的大多数企业一样，蔡司内部员工低调、严谨、务实、致力于客户服务的理念，为蔡司赢得了大批量客户。蔡司对光学镜头制程的要求十分苛刻，但凡产品有一丝的偏差，都会被蔡司无情地淘汰掉。

在创新方面，蔡司鼓励员工大胆创新、不断改进、精益求精的理念，使得蔡司如同一座大山，长期屹立于光镜领域。例如肖特发现“锂玻璃”，在此基础上研制出硼硅玻璃，助力蔡司光学镜头的发展。

看到这里，可能有些朋友会有这样的想法：“既然蔡司的镜头这么厉害，而且蔡司与我国的合作这么密切，我们为什么不能直接购买蔡司的光学镜头，用于我们自己的光刻机当中呢？”答：美国针对我国半导体发展的技术、市场调控，规定了蔡司的EUV光学镜头与我们无缘。

目前我们已经完成了28纳米芯片从设备到生产技术的完全自主化生产。有关于EUV光学镜头，长春光机、中科院、上海光机正进行相关研究项目。相信只要坚持下去，我们终将会拥有属于自己的光镜，困扰我国半导体发展的“芯”病终会得以根治。祝愿国产半导体愈发强大，在世界半导体领域中亘古不衰。

你认为距离我们实现先进制程的光刻机的目标，还有多远呢？对于德国蔡司在光学镜头领域中的造诣，大伙有什么想说的呢？欢迎在下方留言评论。我是柏柏说科技，90后科技爱好者。关注我，带你了解更多资讯，学习更多知识。

大武汉系列之26：武汉市半导体器件厂

【编者按】在中国的历史上，只有武汉和上海两个城市曾经在城市名字前面冠以“大”字，“大武汉”以及“大汉口”曾经声名远播。而如今，随着城市改造的快速推进，一栋栋优秀历史建筑被推倒，一片片著名里分（里弄）被夷平，一处处具有保护价值的工业建筑被拆除，取而代之的几乎是清一色的高档楼盘。地产经济正在左右城市的发展。历史正在离我们远去，文化正在离我们远去，记忆正在离我们远去。若干年后，我们的子孙后代还能记得大武汉曾经如此辉煌的历史吗？若干年后，我们的子孙后代到哪里去找寻历史上的大武汉、大汉口的踪迹？

周国献

2017年7月于武汉

武汉市半导体器件厂大门（周国献2017年5月18日拍摄）

武汉市半导体器件厂位于武汉市武昌区岳家嘴。据《武汉市志·工业志》（武汉地方志编纂委员会主编，武汉大学出版社，1999年3月第1版）记载，武汉市研制半导体器件较早，1960年电子科学研究所研制过二极管、三极管，但未能批量生产。1966年2月，武汉市无线电局研究所、武汉大学、华中工学院、华中师范大学、武汉市二轻工业局联合组成了研制半导体器件的武汉地区技术协作小组，武汉市无线电局研究所和江岸区晶体管厂开始试制高频小功率锗三极管，当年上半年各试制成功高频小功率样管。

1966年8月，以研究所的半导体试制组为基础，成立了武汉市半导体器件厂。当时仅有滨湖机械厂外一间厂房。1969年迁入华中工学院与该院合办。1974年复迁至中北路上高家湾。

武汉市半导体器件厂占地面积44489平方米，建筑总面积17218平方米，其中生产用面积12930平方米。有各种设备、仪器1060台，固定资产（原值）947万元、职工总数787人，其中工程技术人员103人。最高年产值达到11775万元。

第一代产品为锗高频小功率三极管。1969年增产锗低频小功率三极管。编纂工业志时，该厂有超高频、高频、低频各种大中小功率的三极管品种系列约20余种。产品的40%用于武汉市自行配套，10%用于湖北省内配套，其余外供。

1985年4月，属国家重点改造项目之一的净化厂房工程（3025平方米）动工。同年12月，晶体管前道工序生产线改造，已列为国家第二批重点技术改造项目，总投资700万元。

后来，半导体器件厂因市场变化处于亏损状态。