重大突破！中國產DUV光刻機來了，套刻精度≤8nm，實現28nm以上製程全覆蓋！

光刻機無疑是中國國產半導體裝置的大爆點，近日印發《首台（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2024 年版）》通知，在檔案列表包含國產氟化氪光刻機（110nm），和氟化氬光刻機（65nm）的內容。具體通知如下：

於是，這兩天在公眾號後台有不少網友問飆叔，這是否意味著國產光刻機取得了巨大突破呢？國產光刻機是否可以生產製造8nm，甚至以下製程晶片？

一、中國產DUV光刻機，正式解鎖

首先來說，第一個問題，工信部發布的這個通知來看，國產光刻機確實取得了巨大突破。

上述提到的氟化氪光刻機和氟化氬光刻機，就是我們熟知的光源KrF雷射光刻機和ArF雷射光刻機。其中，ArF對應的就是193nm光源，這是所有DUV光刻機的標準光源波長。 KrF對應的是248nm，也很常用，但關注度較低；這是首次公佈DUV體系的光刻機參數。具體如下表格：

晶圓直徑照明波長解析度套刻
氟化氪（KrF）光刻機300mm248nm≤110nm≤25nm氟化氬（ArF）光刻機300mm193nm≤65nm≤8nm

從上表可知氟化氪（KrF）和氟化氬（ArF）兩種氣體均服務於深紫外線（DUV）光刻機，產生深紫外光的準分子雷射器。

這是國產半導體裝置重大的技術突破，包括整機裝置、核心繫統和關鍵零件等；同時擁有知識產權。也意味著，國產DUV光刻機正式解鎖！

那正式解鎖的國產DUV光刻機，可以生產幾納米製程晶片呢？

二、中國產DUV可製造8nm製程晶片？美麗的誤解！

如上所述，這是國產光刻機的重大突破，那是否意味著可以製造先進製程晶片呢？許多網友注意到氟化氬光刻機其中一個參數是：套刻<=8nm，以為此國產光刻機就可以製造8nm以下製程晶片了。

顯然這是一個美好的誤會，我們都非常期待國產晶片製造技術「可以幹到小於8nm」製程。但套刻的英文是overlay，重疊，指的是光罩（掩膜板，mask）成像對準的誤差。晶片製造需要很多道工序，曝光可能要好幾十次，要拿出上張光罩，換下一張光罩，前後兩張光罩最好定位對準完全一樣，但一般會有偏移誤差，小於8nm就是這個誤差值。

例如我們熟悉的ASML光刻機，使用的就是雙工作台系統。兩個工作台，一次放兩塊晶圓，一個平台上的晶圓正在曝光時，另一個晶圓被裝到二號平台進行對準和測量，兩個工作台輪流工作，這樣來節省時間。

這兩個工作台相互對準之間的精度，也就是套刻精度。例如ASML的NXT 1980Di，有三個套刻精度，OPO≤3.5nm，DCO≤1.6nm，MMO≤2.5nm。OPO指產品本身的套刻精度，指的是上次曝光和現在的對齊精度。 DCO同一台裝置本身套的精度，MMO不同裝置之間的套刻精度。

也就是說，最新的國產DUV光刻機並不具備製造8nm及以下先進製程晶片的能力，那可以製造幾納米晶片呢？

三、實現28nm成熟製程全覆蓋

我們知道，目前光刻機共經歷了五代的發展，從最早的436 波長，再到第二代光刻機開始使用波長365nm i-line，第三代則是248nm 的KrF 雷射。第四代是193nm 波長的DUV 雷射器，這就是ArF 準分子雷射器。

從上表可知，最關鍵的指標是解析度，193nm波長在晶圓上成像的解析度，大約是193nm約三分之一。如果93nm波長的光，水裡折射變成132nm，解析度會進步。

這意味著，這台最新的國產氟化氬光刻機，如果沒有其他技術的輔助，單次曝光可以製造65nm左右製程晶片。但如果使用浸潤式、OPC光學補償、多重曝光等技術，理論上可以推進28nm製程工藝。

同時，一般認為，按套刻精度與量產工藝節點之間有1:3 的關係，套刻精度達到了8納米，則理論上該光刻機大概可以量產28nm工藝的晶片。

這意味著，國產光刻機正式解鎖28nm以上製程，實現國產晶片製造28nm以上全覆蓋。當然，需要特別說明的是最新國產氟化氬光刻機是否已經量產，或已經用於28nm晶片製造了嗎？說實在的飆叔也不清楚，但飆叔猜測光刻機應該還沒有量產，還在進一步的調試和優化過程之中；同時，初期也不會直接用於28nm晶片的製造生產，而是先用於更高製程晶片的製造，以便進行機器的調試，以及積累相關技術參數。

因此，我們知道28nm晶片是中低端和中高端的分界線，這意味著國產獨立自主的晶片製造技術基本上可以滿足絕大多數工業應用的需要，例如日常家電空調、洗衣機，以及大部分汽車等工業用途，可以突破西方國家設定的重重封鎖，自主生產銷售。

另外，就是在這個時間節點公佈國產光刻機的重大突破，這是有講究的，您可以細品！ （飆叔科技洞察）