在芯片制造過程中,光刻工藝是最關鍵的一步,能夠?qū)D案從光掩模高精度地轉(zhuǎn)移到襯底(通常是硅片)上。芯片工藝升級的主要目標之一是在半導體器件上實現(xiàn)更小的特征尺寸,具有先進技術的光刻機,如極紫外(EUV)光刻,允許更短的光波長,從而能夠創(chuàng)建更小的圖案并實現(xiàn)更高的分辨率,對芯片制程升級發(fā)揮關鍵作用。DUV光刻機通過多重曝光最高實現(xiàn)7nm制程,而波長更短的EUV光刻機可以實現(xiàn)5nm及以下制程。
asml光刻機
2022年全球光刻機市場超過200億美元,ASML、Canon、Nikon三大巨頭壟斷了大部分市場份額,光刻機營收分別達到了161億美元、20億美元、15億美元,市場份額分別為82%、10%、8%。在超高端的EUV光刻機上,基本上ASML處于壟斷地位。
國產(chǎn)光刻機在技術節(jié)點上與國際廠商相比仍有差距,其中上海微電子是國內(nèi)光刻機龍頭企業(yè),其SSX600系列光刻機可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求,可用于8寸線或12寸線的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。在之前90nm的基礎上,上海微電子即將量產(chǎn)28nmimmersion式光刻機,在2023年交付國產(chǎn)第一臺SSA/800-10W光刻機設備。
SMEE國產(chǎn)光刻機
全球光刻機零部件市場規(guī)模約124億美元,在零部件市場上,國內(nèi)廠商已經(jīng)在多個環(huán)節(jié)實現(xiàn)突破。茂萊光學研發(fā)的DUV光學透鏡已應用于SMEE國產(chǎn)光刻機中,公司半導體檢測設備光學模組供貨KLA,公司投影鏡分辨率達到30nm以下,而國外的ZEISS分辨率小于0.25nm;目前針對EUV光源,國內(nèi)也有研究機構取得一定進展。早在2017年,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的“極紫外光刻關鍵技術研究”獲得國家02專項的驗收,從而推進了我國對EUV的技術研發(fā);福光股份有望為光刻機等領域提供高精密光學鏡頭及光學系統(tǒng);蘇大維格向SMEE提供定位光柵部件,公司光柵尺周期精度小于1nm,且公司納米壓印技術國內(nèi)領先;而光學晶體方面,福晶科技可供貨LBO晶體、BBO晶體、Nd:YVO4晶體、磁光晶體;激光器方面,炬光科技提供的光源不均勻度控制在1%以下,國外FLSBA的光源不均勻度在3%~5%;晶方科技子公司控制的Anteryon為全球同時擁有混合鏡頭、晶圓級微型光學器件工藝技術設計、特性材料及量產(chǎn)能力的技術創(chuàng)新公司,其產(chǎn)品可廣泛應用于半導體精密設備,目前為ASML持續(xù)供貨。奧普光電為國內(nèi)高端光柵編碼器龍頭,公司光柵編碼器(用于測量對準精度)精度為1um/m,國外海德漢公司精準度為3um/m。
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