昨天，又一篇文章刷爆了半导体人的朋友圈。

据军报记者成都报道，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”29日通过验收，这是我国成功研制出的世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米，结合多重曝光技术后，可用于制造10纳米级别的芯片。详情可看半导体行业观察昨日的报道《国产超分辨光刻装备通过验收，可加工22纳米芯片》

这则消息出来了以后，不但让整个媒体界疯狂，类似“中国光刻机终于突破了欧美限制”、“中国集成电路最关键领域终于突破”之类报道也频频见于各个微信圈和好友的朋友圈，也有不少的行内朋友问半导体行业观察记者，这个产品是否是真的那么厉害。

在经过和行业内专家进行了一番交谈之后，本文将对这个报道和产品进行一个全面的解析。在开始之前，先纠正一下文章开头出现的常识性描述：

行业内专家告诉记者，文章开头谈到的“光刻分辨力达到22纳米，结合多重曝光技术后，可用于制造10纳米级别的芯片”的说法是错误的。

他指出，如果真的能做22nm的线宽，不用多次成像了，单次曝光就可以做10nm了。因为就design rule而言，10nm的metal层最紧的也只有44nm pitch，22nm CD，一次成像就够用了。就算是poly 66nm pitch，单次成像也足够了。况且10nm的Fin 本来就要用SAQP也只需要单次曝光，现在可以回到14nm的SADP，Fin pitch一般是36nm和33nm，所以真能做的22nm线宽，44nm pitch，做啥layer都可以只用一次就够了。

下面我们从技术面入手，解构这个产品和报道。

一、这是个什么技术？

在文章中，作者已经提到，这个设备采用的是什么技术。他在文章中写到：“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备，打破了传统路线格局，形成了一条全新的纳米光学光刻技术路线，具有完全自主知识产权，为超材料/超表面、第三代光学器件、广义芯片等变革性领域的跨越式发展提供了制造工具”。

所谓表面等离子体超分辨光刻，也就是surface plasma，我们也把其称之为表面等离子超衍射光刻，这是最近十几年兴起的新技术。据行业人士告诉半导体行业观察记者，这种光刻的工作原理是入射光照射在透镜表面的小探针上，从而激发产生plasma，产生波长非常短的等离子体，然后在光刻胶上刻出非常小的图形。

SP光刻的原理图（source：知乎作者霍华德）

传统的光刻原理图

关于这个技术，中科院王长涛、赵泽宇、高平、罗云飞和罗先刚在其写于2016年的一篇名为《表面等离子体超衍射光学光刻》的文章中提到：由于光波衍射特性,传统光学光刻面临分辨力衍射极限限制,成为传统光学光刻技术发展的原理性障碍。表面等离子体（surface plasmon,SP）是束缚在金属介质界面上的自由电子密度波,具有突破衍射极限传输、汇聚和成像的独特性能。近年来,通过研究和利用SP超衍射光学特性,科研人员提出和建立了基于SP的纳米干涉光刻、成像光刻、直写光刻等方法,在紫外光源和单次曝光条件下,获得了突破衍射极限的光学光刻分辨力。目前,基于SP成像结构,实验中获得了22 nm（-1/17波长）最高SP成像光刻线宽分辨力水平。SP将为发展高分辨、低成本、高效、大面积纳米光学光刻技术提供重要方法和技术途径。

但这真的是能应用到现在的产线上吗？

二、真能应用到IC制造产线上吗？

在某些媒体的报道中，这个装备的出现，打破了国产光刻机的空白，可以打破XXX公司的垄断，但很遗憾，这是一个误解。行内人士告诉半导体行业观察记者，这个技术和我们熟悉的半导体集成电路完全无关，无法应用在集成电路领域。

他指出，SP光刻的主要缺点就是聚焦的面积非常小，属于接触式光刻，一点点的defect缺陷就会造成成像品质的问题，因为是直写式光刻，所以生产效率很低，只能作为E beam光刻的竞争对手，适用于特殊应用，类似的应用范围是光纤领域，5G天线，或者是他们自己演示的用于科研领域的单光子探测器。这对于实验室科研，军工，有一定的意义，可以一定程度上替代现在的e beam光刻。另一方面，这个技术也具有图形粗糙度糟糕的特点，从他们演示的图形就可以看到LWR粗糙，歪歪斜斜，图像保真度非常低，只能作为技术验证，不能作为真实生产，更不要说量产可能了。

超分辨光刻设备加工的4英寸光刻样品