2024-01-15 05:28
光刻机是芯片制造的核心设备之一,按照用途可以分为好几种,有用于生产芯片的光刻机,有用于封装的光刻机,还有用于LED制造领域的投影光刻机。
在高端光刻机上,除了龙头老大荷兰的ASML,尼康和佳能也曾做过光刻机,而且尼康还曾经得到过Intel的订单。但是近些年,尼康在ASML面前被打的毫无还手之力,高端光刻机市场基本被荷兰的ASML占据。
光刻机需要体积小,但功率高而稳定的光源,ASML的顶尖光刻机,使用波长短的极紫外光,光学系统极复杂。
“十二五”科技成就展览上,上海微电子装备公司生产的中国最好的光刻机,与中国的大飞机、登月车并列。它的加工精度是90纳米,国外已经做到了十几纳米。
用于生产芯片的光刻机是中国在半导体设备制造上最大的短板,国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口,中国与国外是有很大的差距的,国内现在主要依靠进口。
制作光刻机的工艺复杂。光刻机跟照相机差不多,它的底片,是涂满光敏胶的硅片。电路图案经光刻机,缩微投射到底片,蚀刻掉一部分胶,露出硅面做化学处理,制造芯片,要重复几十遍这个过程。
位于光刻机中心的镜头,由20多块锅底大的镜片串联组成,镜片得高纯度透光材料+高质量抛光,SMEE光刻机使用的镜片,得数万美元一块。
那为啥顶级光刻机被荷兰的ASML垄断呢?一个原因它是进入制作光刻机行业比较早,积累并研发了许多关键技术,重要的配件如镜片必须是超高精度磨而成的,ASML使用的镜片是德国蔡司技术打底。镜片材质做到均匀,需几十年到上百年技术积淀,SMEE总经理曾一针见血地指出“同样一个镜片,不同工人去磨,光洁度相差十倍。”,他在德国看到,抛光镜片的工人,祖孙三代在同一家公司的同一个职位,这就不难理解,荷兰为垄断了高端光刻高端机市场。
不过,别人再厉害也与我国没关系,ASML高端的光刻机对中国是禁售的,中国只能买到ASML的中低产品,这造成了目前中国半导体工艺难以提升上去。与近期中兴事件带给我们的警示同样,中国任何时候都要高度重视自主创新,毕竟我们只能靠自己。