中芯国际与ASML公司的采购协议涉及的产品是DUV光刻机

3月3日，中芯国际发布公告称，2021年2月1日，公司与阿斯麦（ASML）上海签订了经修订和重述的阿斯麦批量采购协议。

公告显示：“于2021年2月1日，本公司与ASML上海签订了经修订和重述的批量采购协议，据此，ASML批量采购协议的期限从原来的2018年1月1日至2020年12月31日延长至从2018年1月1日至2021年12月31日。” 除了期限的延长之外，公告还披露了此前的购买金额。中芯国际根据批量采购协议，已于2020年3月16日至2021年3月2日的12个月期间，就购买“用于生产晶圆的ASML产品”与ASML集团签订购买单，总代价为1201598880美元（约合77亿元人民币）。

在中芯国际披露交易公告后，ASML官网也于当地时间3月3日发布声明就交易做出进一步说明。根据声明信息，中芯国际与该公司的采购协议涉及的产品正是DUV光刻机。

该协议始于2018年1月，预计将于2020年年底到期，但两家公司在今年2月达成共识，同意将协议延长至今年12月底。ASML表示，他们理解中芯国际根据香港上市规则需披露该采购协议的行为。

眼下中芯国际在积极扩张产能，此前，中芯国际联合CEO赵海军在业绩会上表示：“中芯国际会继续满载运行，预计一季度营收会回到10亿美元以上，同时是继续扩产，12英寸增加1万片，8英寸增加不少于4万5千片，但由于设备采购的等待时间越来越长，大部分设备都是在下半年才能到位，所以对今年的营收贡献不大，全年营收成长预计在中到高个位数。我们希望公司28纳米及以上产能，在未来的几年能够稳步增长，在扩大产能的同时，保持一定的盈利水平。” 中芯国际预测，上半年收入目标约21亿美元；全年毛利率目标为10%到20%的中部。赵海军还说道：“如果没有这些（外部制裁）影响，今年本应可以保持去年一样的快速成长态势。但我们一定会在危机中遇新机，继续全力自救，以服务全球客户为我们的目标。” 受消息影响，中芯国际港股近三天涨了10%。

据悉，目前中芯国际是诺安成长的第三大重仓股，基金经理蔡嵩松因近乎全仓半导体受到投资者关注，并经常飙上热搜。

网友评论称，股价能起飞？

还有网友说，诺安要成长了？

在ASML官网的进一步声明发布之前，网友纷纷猜测中芯国际本次购买的是DUV光刻机还是EUV光刻机？那么两者有什么区别呢？ 简单来说，DUV是深紫外线（Deep Ultraviolet Lithography），EUV是极深紫外线（Extreme Ultraviolet Lithography）。两种不同的光源让光刻机获得了不同的曝光能力，从而获得不一样的工艺制程范围。

所有的DUV光刻机，用的光源都是193nm波长的ArF excimer laser，之前的一代DUV，用的光源是248nm波长的KrF excimer laser。另外，EUV光刻机的光源，是13.3nm的laser pulsed tin plasma。

DUV光刻机最多只能做到25nm，英特尔曾凭借双工作台的模式做到了10nm，但是却无法达到10nm以下，后来胡正明教授（梁孟松的老师）发明了FinFET工艺之后，极尽所能的压榨了这台机器的潜能，让它走到了7nm制程。

但是即使采用了FinFET工艺，芯片再想往5nm、3nm先进工艺继续延伸，那就不得不使用EUV光刻机了。因此，DUV光刻机和EUV光刻机的价格差别也很大。

要是想制造工艺尺寸更小的芯片，换光源是比较直接且立竿见影的办法。因此国外为了阻碍我国尖端芯片制造产业的发展，极力限制我国进口波长大致为13.5nm的EUV光刻机，但对于技术相对落后的DUV光刻机限制并不大。 那如何用DUV光刻机制造工艺尺寸更小的芯片？ 相信大家都注意到了，市面上主流的DUV光刻机光源的波长只有193nm，而现在主流的芯片制造工艺都已经到了14nm。如果要用193nm的光源刻出更细的线条，这还需要更多的技术支持。

我们可以通过这个公式来大致看一下193nm的光源能刻出的工艺分辨率，其中： R，分辨率，比如90nm、65nm、45nm之类。 λ，激光的波长，现在业界已经从248nm过渡到了现在最常用的193nm，还有更为先进的13.5nm。 n，为介质折射率，空气约1，水约1.44。 NA，为数值孔径，和镜子大小，以及距离有关。 k1，系统常数，代指掩膜等相关技术。

所以通过这个公式我们可以大致计算出，在一般情况下193nm波长的光源分辨率也就能做到60nm左右（相关系数取一般值，此结果仅供参考）。那么接下来的问题就是如何突破这个所谓的“一般情况”了。

对此业界大体有两种解决办法,浸润式光刻和多重曝光。浸入式光刻技术是在2000年初首先由麻省理工学院林肯实验室亚微米技术小组提出，他们认为在传统光刻机的光学镜头与晶圆之间的介质可用水替代空气，以缩短曝光光源波长和增大镜头的数值孔径，从而提高分辨率。水与空气的折射率之比为1.44:1如果用水替代空气，相当于193nm波长缩短到134nm,如果采用比水介质反射率更高的其液体，可获得比134nm更短的波长。

简单来说就是运用了惠更斯原理，让光从一种介质折射进入另一种介质，那么在分界点相当于一个波源，向外发散子波。也就是说在这个过程中光的波长发生了改变，通过这种方式我们获得了一个波长更小的光源。

另外一种技术就是多重曝光了，在图中最上面是已经经过一次Patterning的保护层（绿色，如SiN）再加上一层光刻胶（蓝色）。光刻胶在新的Mask下被刻出另一组凹槽（中间）。最后光刻胶层被去掉，留下可以进一步蚀刻的结构。

简单来说就是将本应一次曝光的图形分成两次甚至更多次曝光来制作。比如要刻几条等间距的线，单次曝光可能只能刻出间距100nm的线，那么这时候稍微再移动大概50nm再刻一次，这时候线与线的间距就变成50nm了。 当然除了浸润式光刻和多重曝光，还有很多技术可以帮助进一步减小半导体制造工艺中的关键尺寸。但是比起用各种技术优化，直接更换光源会有较大的提升，即从波长为193nm的DUV光刻机换成波长大致为13.5nm的EUV光刻机。

一台光刻机由上万个部件组成，有人形容称这是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。

在全球范围内，光刻机市场几乎被 3 家厂商瓜分：荷兰的阿斯麦（ASML）、日本的尼康（Nikon）和佳能（Canon）。

在这 3 家中，ASML 又是当之无愧的一哥。据中银国际报告，阿斯麦全球市场市占率高达 89%，其余两家的份额分别是 8% 和 3%，加起来仅有 11%。在 EUV 光刻机市场中，ASML 的市占率则是100%。

虽然目前中国对于光刻机的制造几乎还在起步阶段。但近年来，国家加大了对半导体行业的投入。

2019 年 4 月，武汉光电国家研究中心甘棕松团队，采用二束激光，在自研的光刻胶上，突破光束衍射极限的限制，并使用远场光学的办法，光刻出最小 9nm 线宽的线段。

2020 年初，中科院对外宣称已经攻克了 2nm 工艺的难题，相关研究成果已经发布到国际微电子器件领域的期刊当中。

2020年5 月 19 日，上海微电子装备（集团）股份有限公司称，其自研的高亮度 LED 步进投影光刻机，是中国首台面向 6 英寸以下中小基底先进光刻应用领域的光刻机产品，已从 1200 多个申报项目中成功突围，入选“上海设计 100+”。

2020年10 月15 日，南京集成电路产业服务中心副总经理吕会军向媒体证实中国将建立一所南京集成电路大学，专门培养实践型芯片研发人才，以加速芯片的国产化。

诚然，中国在光刻机这条路上还有很长的路要走，但在经历了卡脖子的困境后，相信中国企业已经意识到自主研发的重要性。而美国长期的封锁和打压只会激发中国放弃侥幸，集中力量，让核心科技硬起来。

同时，对于国内的光刻企业还要给予耐心，不能急功近利。

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