在全球化半导体产业竞争日趋激烈的大背景下，光刻机，被誉为芯片制造的“皇冠上的明珠”，其国产化进程成为了众人瞩目的焦点。光刻机核心组件及设备供应链在国产替代的背景下迎来爆发性增长，国内企业在多个关键领域取得突破。
光刻机技术发展历程
回顾光刻机的发展历程，我们不难发现它已经历了六次技术革新。从1960年代的接触式或接近式光刻机，到如今的EUV光刻机，每一代技术的跃升都带来了制程精度的显著提升。例如，1970年代出现的投影式（KrF）光刻机，其精度较之前提升了近一倍；而到了1980年代，深紫外光刻机（DUV）的突破更是将波长缩短至248nm或193nm，从而支撑起了130nm到28nm制程的大规模量产。进入新世纪后，第五代ArF光刻机（氟化氩）采用水作为介质，这一创新设计使得浸润式光刻机成为了可能。而如今，第六代极紫外光刻机（EUV）的商用，更是将波长缩短至13.5nm，成为7nm及以下先进制程不可或缺的利器。
全球市场格局演变
产业格局在光刻机领域经历了两次重大变革。在早期，美国GCA、日本尼康和佳能曾是市场的领头羊。然而，随着1990年代ASML与台积电、英特尔共同研发EUV光刻机，并逐步实现技术上的反超，产业格局开始发生转变。自2018年起，ASML成功垄断了全球EUV市场，而尼康和佳能则退守至中低端DUV领域。
核心技术与设备性能
在探讨光刻机的核心技术时，我们不得不关注其性能的三大支柱：光源波长、数值孔径以及工艺系数。对于DUV光刻机，它采用193nm的氩氟激光，并通过“浸润式+多重曝光”技术实现7nm制程的微缩。然而，这种技术路线不仅增加了工序的复杂性，还导致成本上升超过50%。相比之下，EUV光刻机则采用了极紫外光技术，通过激光轰击锡靶产生等离子体光源。这一技术配合蔡司独家供应的高精度光学系统，使得单次曝光就能达到7nm到3nm的制程要求。但值得注意的是，EUV技术的实现难度极高，例如光源功率和镜片表面粗糙度都必须精确控制在0.1nm以内，全球范围内仅有ASML能够量产这种高端设备。
光刻机翻新