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    光刻机:芯片制造的核心设备,国产光刻机实现突破,未来可期
    发布日期:2023-12-04 访问量:145

    光刻机是芯片制造核心设备,对制程升级发挥关键作用


    在芯片制造过程中,光刻工艺是最关键的一步,能够将图案从光掩模高精度地转移到衬底(通常是硅片)上。芯片工艺升级的主要目标之一是在半导体器件上实现更小的特征尺寸,具有先进技术的光刻机,如极紫外(EUV)光刻,允许更短的光波长,从而能够创建更小的图案并实现更高的分辨率,对芯片制程升级发挥关键作用。DUV光刻机通过多重曝光最高实现7nm制程,而波长更短的EUV光刻机可以实现5nm及以下制程。


    asml光刻机

    asml光刻机


    全球光刻机市场超过200亿美元,ASML垄断高端市场:


    2022年全球光刻机市场超过200亿美元,ASML、Canon、Nikon三大巨头垄断了大部分市场份额,光刻机营收分别达到了161亿美元、20亿美元、15亿美元,市场份额分别为82%、10%、8%。在超高端的EUV光刻机上,基本上ASML处于垄断地位。


    国产28nmimmersion式光刻机实现突破:


    国产光刻机在技术节点上与国际厂商相比仍有差距,其中上海微电子是国内光刻机龙头企业,其SSX600系列光刻机可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层的光刻工艺需求,可用于8寸线或12寸线的大规模工业生产。在之前90nm的基础上,上海微电子即将量产28nmimmersion式光刻机,在2023年交付国产第一台SSA/800-10W光刻机设备。


    SMEE国产光刻机

    SMEE国产光刻机


    国内厂商在多个光刻机零部件环节实现突破:


    全球光刻机零部件市场规模约124亿美元,在零部件市场上,国内厂商已经在多个环节实现突破。茂莱光学研发的DUV光学透镜已应用于SMEE国产光刻机中,公司半导体检测设备光学模组供货KLA,公司投影镜分辨率达到30nm以下,而国外的ZEISS分辨率小于0.25nm;目前针对EUV光源,国内也有研究机构取得一定进展。早在2017年,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的“极紫外光刻关键技术研究”获得国家02专项的验收,从而推进了我国对EUV的技术研发;福光股份有望为光刻机等领域提供高精密光学镜头及光学系统;苏大维格向SMEE提供定位光栅部件,公司光栅尺周期精度小于1nm,且公司纳米压印技术国内领先;而光学晶体方面,福晶科技可供货LBO晶体、BBO晶体、Nd:YVO4晶体、磁光晶体;激光器方面,炬光科技提供的光源不均匀度控制在1%以下,国外FLSBA的光源不均匀度在3%~5%;晶方科技子公司控制的Anteryon为全球同时拥有混合镜头、晶圆级微型光学器件工艺技术设计、特性材料及量产能力的技术创新公司,其产品可广泛应用于半导体精密设备,目前为ASML持续供货。奥普光电为国内高端光栅编码器龙头,公司光栅编码器(用于测量对准精度)精度为1um/m,国外海德汉公司精准度为3um/m。