重大突破！首台中國國產「電子束光刻機」誕生，替代EUV光刻機嗎？

近期國產光刻機領域驚喜連連，8月初璞璘科技國產奈米壓印光刻機正式交付；近日又從杭州傳來國產「電子束光刻機」取得重大突破，已進入應用測試階段。

根據杭州經信官宣消息：首台國產商業化電子束光刻機已在客戶現場進入應用測試，其精度比肩國際主流設備，標誌著量子晶片研發從此有了「中國刻刀」。

據瞭解，此次杭州自主研發的新一代100kV電子束光刻機，命名為「羲之」，其專攻量子晶片、新型半導體研發的核心環節，無需傳統光刻所需的掩膜版，可透過高能量電子束直接在矽基上寫電路，精度達到0.6，國際主流設備88被研發團隊比喻為「奈米神筆」——據說能在頭髮絲上雕刻整座城市地圖。

此前，高階電子束微影機長期受荷蘭、日本和美國企業壟斷，且對中國嚴格出口管制，導致中科大、之江實驗室等機構無法取得同類設備。「羲之」的商用化徹底解決了半導體科研設備的「卡脖子」問題，建構了完整的國產替代產業鏈。

那是否意味著，國產半導體產業「光刻機」卡脖子問題解決了呢？或者說，國產電子束微影機可以取代AMSM的EUV微影機了呢？答案是不能！

其實，電子束微影並非新技術，早在20世紀80年代就已經提出並應用了，一度被認為可用於取代光學微影技術。電子束微影機的技術特點在於：具有超高解析度和靈活作圖的優點，可直寫無需掩模；也就是可以透過電子束直接在矽基材料上繪製電路，並支援設計靈活修改。這樣的技術特性，使得電子束光刻機技術特別適合量子晶片研發初期頻繁調試的需求，可將調試效率提升數倍。因此，電子束微影技術自誕生以來，就主要服務於量子晶片、新型半導體（如碳基二維材料）、超導電路等前沿領域的小批次試製與科研驗證，而非大規模量產。

當然，電子束微影不適合大規模量產的核心問題，還在於量產效率太低。目前，電子束光刻機目前效率遠低於已ASML的EUV光刻機為代表光學光刻機；簡單對比一下，電子束單束設備刻寫一片12吋晶圓需約1個月，多束技術（Multi-beam）仍需1小時/片，而ASML光刻機每小時可完成上百片。

這樣的效率差距，導致其無法在大規模的工業生產中應用，也無法廣泛應用於消費性電子領域。於是，業界目前採用一個折中方法，即小的圖形細節用電子束光刻，大的線條就用常規的光學光刻機，以此提升效率。

但業界對於電子束技術的探索與研發並未停止，一直期望透過突破多電子束並行技術以提升效率，另外還需要解決電子束光阻等配套製程問題。

因此，雖然電子束微影機「羲之」的落地是中國半導體產業的重大突破，也是國產設備自主化的里程碑事件，尤其在量子科技等前沿領域提供了「中國刻刀」。但由於技術的限制，量產效率無法達到大規模工業生產的需求，這決定了電子束微影機無法在短期內平替ASML的EUV微影機，也就是無法取代光學微影技術。 (飆叔科技洞察）