光刻机是芯片制造的核心设备，是盘活国产半导体行业的“齿轮”。智能信息时代的发展，人们对各类智能产品不断增长的需求，以及各行各业的转型需求，对芯片性能和产能提出了更高的要求。这在无形中加剧了半导体领域的竞争力度，也抬高了芯片代工厂商的地位。

国外对芯片市场的技术加码，促使国产商纷纷投入到半导体核心技术自研项目，并取得了不错的成绩，诸如上海微电子的28纳米浸入式光刻机。但在有关7纳米及以下制程芯片的制造中，我们仍需要克服EUV光刻机的核心难题。即EUV光源、EUV双工件台、EUV光镜。

 

前面两者还好，因为上海光机和长春光机已经突破了14纳米极紫外光源技术，并即将转入到实际成果的投用环节，另一边，北京华卓精科的双工件台设备也即将步入应用。剩下的EUV光学镜头，虽说中科科仪早在2021年6月份推出了可用于降低光学镜头镜面光洁度要求的镜镀膜装置，但这更适用于航天设备当中。况且只是一个镜头镀膜装置，用于辅助镜头，提高精度的设备。此后，关于EUV光学镜头的消息石沉大海。但在近期，北京大学传来了一则喜讯，让国人看到了翻盘的曙光。

 

2022年2月17日，2022年1月26日，国内《半导体学报》公布了2021年度中国半导体十大研究进展。北京大学电子显微镜实验室高鹏研究员研究组的扫描透射电子显微镜技术被包含在内。这在肯定北京大学研究成果的同时，也为国产半导体破冰核心技术壁垒，掌握芯片核心技术的进展增添了动力。那么，北京大学旗下的电子光镜技术如何呢？该技术的诞生，能够为国产半导体行业做出怎样的贡献呢？

 

对比基于传统光谱学制成的光学镜头，电子镜头具备更高的准确性和灵活性。基于扫描电子显微镜技术发展的四维电子能量损失谱技术，不仅有效地解决了传统谱学无法突破纳米尺度表征晶格动力学局限的问题，还能够在现有技术的基础上完成对半导体异质结晶面处局域声子模式的测量。简单来说，光学镜头做不到的，电子镜头能做到。光学镜头能做到的，电子镜头也能做到，而且精确性更高。

这里简单补充一点，前面提到的光学镜头是基于传统谱学制成的，即现有EUV光刻机正在使用的镜头技术便是光谱光学镜头。如同基于FINFET架构技术制成的硅基半导体芯片，基于传统谱学的光学镜头很难满足硅基半导体未来发展的需求。在此背景下，人们面临着两个选择，改变芯片的原材料，采用石墨烯等原材料代替。改变芯片架构，GAAFET便是一个很好的例子。

 

但第一个选择显然不现实，毕竟硅基半导体已经发展了很久，现有的半导体基础有98%以上都是基于硅晶。第二点则有点像是望梅止渴，解燃眉之急，并不能从根本上解决问题。但北京大学研发并刊登成功（已于2021年11月发布在自然学术周刊《Nature》中）的电镜技术则可以很好的解决这一问题。基于硅基半导体，由于电镜技术的准确性和灵敏性更高，在现有设备技术水准的基础上，能够达到更高的精度。

说到这里，想必大伙对北大电镜技术有了初步的了解。那么，北大电镜技术将会给国产半导体带来怎样的影响呢？答：拓宽国产半导体攻坚光刻机核心技术壁垒的路子，助力国产厂商早日攻坚核心技术壁垒。虽说效果不能立竿见影，但好在我们有了新的选择，多一个选择便多一个成功的机会。

 

值得一提的是，步入2021年后，早先被人诟病为“别人”培养人才的清华、北大不断发力，为国产半导体行业做出了卓越的贡献。诸如清华大学的12英寸硅片打磨、抛光机、晶圆减薄机。清华大学、北京大学正用自己的成果向大家展示什么才叫双一流大学。

希望北大、清华能够不辜负双一流大学的称呼，勇于承担、面对自己身上的责任。也希望有关部门重视起对人才的引进和培养，发现人才、吸引人才并留住人才。让那些真正为国家效力的人员得到自己应该得到的回报。祝愿国产半导体行业愈发强大，早日解决核心技术卡脖子难题。