在近兩年半導(dǎo)體概念爆熱之下，光刻機(jī)也成為了大眾
光刻技術(shù)簡(jiǎn)單地理解就是做到點(diǎn)沙成金，價(jià)值2000元的晶圓在經(jīng)過光刻處理后，價(jià)值暴增12倍至2.5萬元，由此可見光刻機(jī)對(duì)于芯片而言有多么重要，尤其是EUV光刻機(jī)，一臺(tái)更是被賣至天價(jià)。
我們都知道，晶圓的原材料是二氧化硅，而二氧化硅正是從沙子中提取出來，中國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口千億美元規(guī)模芯片，是因?yàn)槿狈π酒牧仙匙訂?？顯然不是，中國(guó)真正缺的就是光刻機(jī)。
作為工業(yè)技術(shù)實(shí)力最高的產(chǎn)品，目前全球能夠生產(chǎn)出EUV光刻機(jī)的公司只有一家，那就是荷蘭的ASML，這家企業(yè)在全球高端光刻機(jī)市場(chǎng)占據(jù)90%以上份額，ASML生產(chǎn)的EUV光刻機(jī)一臺(tái)賣到15億元天價(jià)，在這樣的情況下，三星、臺(tái)積電等芯片廠商也爭(zhēng)相搶購。
在過去的一年，ASML取得了約1098億元年?duì)I收，2020年實(shí)現(xiàn)279億元凈利，凈利率高達(dá)25.4%。在去年疫情下，ASML全球共賣出258臺(tái)光刻機(jī)，其中EUV光刻機(jī)達(dá)到31臺(tái)，之所以EUV光刻機(jī)如此受歡迎，主要是芯片制造商要想在先進(jìn)工藝上實(shí)現(xiàn)突破，就必須使用到EUV光刻機(jī)。
售價(jià)如此不菲的EUV光刻機(jī)，制造難度自然可想而知，一臺(tái)EUV光刻機(jī)至少需要超10萬零部件，且這些零部件都來自世界各個(gè)國(guó)家，ASML在這其中則扮演組裝的角色，當(dāng)然組裝難度也非常大。
近兩年國(guó)產(chǎn)芯運(yùn)動(dòng)正如火如荼開展，作為芯片制造中的必要設(shè)備，中國(guó)已經(jīng)涌現(xiàn)出多家優(yōu)秀光刻機(jī)企業(yè)，不過國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)還無法滿足先進(jìn)制程芯片制造，為了推動(dòng)摩爾定律前進(jìn)，在芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，業(yè)內(nèi)人士一直將希望寄托在光刻技術(shù)上。
對(duì)此ASML想給中國(guó)提供高端的EUV光刻機(jī)，賺取不錯(cuò)的利潤(rùn)，又擔(dān)心美國(guó)的禁令影響；另一方面，又擔(dān)心中國(guó)逐漸完善光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，既占據(jù)龐大的中國(guó)市場(chǎng)，搶奪自己的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，也擔(dān)心中國(guó)國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)將依靠低價(jià)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
光刻技術(shù)是芯片制造中的核心技術(shù)，光刻分辨率將決定芯片的尺寸，這種計(jì)算光刻技術(shù)能夠有效推動(dòng)摩爾定律前進(jìn)。
就在近日中科院網(wǎng)站發(fā)布了一則好消息，據(jù)悉上海光機(jī)所提出一種基于虛擬邊與雙采樣率像素化掩模圖形的快速光學(xué)鄰近效應(yīng)修正技術(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，上海光機(jī)所這項(xiàng)技術(shù)具備較高修正效率。
我們都知道，采用28nm光刻機(jī)生產(chǎn)7nm芯片，由于需要進(jìn)行多次曝光，導(dǎo)致芯片良品率較低，然而上海光機(jī)所的OPC技術(shù)可以通過軟件方式，提高光刻機(jī)曝光工藝良品率，這對(duì)于節(jié)省芯片廠商成本具有重要意義。
值得注意的還有，最近國(guó)內(nèi)最大的光刻機(jī)企業(yè)上海微電子裝備集團(tuán)股份有限公司的光刻機(jī)研發(fā)經(jīng)理羅晉，發(fā)表了一個(gè)名為《一種針對(duì)剛體結(jié)構(gòu)的垂向三自由度運(yùn)動(dòng)控制裝置的研究》的論文，這份論文的研究表明，該公司已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)指定精度的垂向三自由度運(yùn)動(dòng)控制，而該技術(shù)用于高端光刻機(jī)。
還有一則是也是與光刻機(jī)技術(shù)有重大關(guān)聯(lián)，上海理工大學(xué)光電學(xué)院與蘇州彗利儀器公司聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的數(shù)字化激光干涉儀進(jìn)展順利，在PV 值測(cè)量等核心指標(biāo)及相關(guān)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
數(shù)字化干涉檢測(cè)技術(shù)是結(jié)合光學(xué)干涉測(cè)量原理與計(jì)算機(jī)技術(shù)、 能夠?qū)崿F(xiàn)納米精度的非接觸式測(cè)量技術(shù)，是超精密光學(xué)計(jì)量、國(guó)家大科學(xué)裝置及工程、高端工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域最重要的手 段之一。 而光刻機(jī)的功能之一，就是搭載超高精度的測(cè)量?jī)x器對(duì)光學(xué)元件的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，而這一套納米級(jí)的數(shù)字化干涉檢測(cè)技術(shù)，正好適用于國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)。
雖然說當(dāng)前我國(guó)光刻機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈，只是不斷地在單個(gè)核心技術(shù)上取得突破，但技術(shù)都是不斷積累的，并且我國(guó)光刻機(jī)一旦結(jié)合和集成這些技術(shù)，就可以在先進(jìn)制程方面越走越近，向DUV和EUV邁進(jìn)。
可喜的是，根據(jù)英國(guó)專業(yè)的半導(dǎo)體媒體verdict最新的報(bào)道提到，中國(guó)國(guó)產(chǎn)的193nm ArF浸潤(rùn)式光刻機(jī)，計(jì)劃在今年年底之前被上海微電子裝備公司生產(chǎn)出來，并且會(huì)在上海專門用于生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所需要的48納米和28納米芯片。
而去年4月，實(shí)際上國(guó)內(nèi)也有地方政府網(wǎng)站提到，2020年底國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)光源供應(yīng)商將與整機(jī)單位共同完成28納米國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)的集成工作。
綜合多個(gè)信息源來看，隨著中國(guó)在攻克機(jī)技術(shù)上的不斷突破，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的加強(qiáng)合作，可生產(chǎn)28nm芯片的DUV光刻機(jī)已越來越近了。
作者：科技野武士
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