这两年来,存储行业的发展我们都是有目共睹,国产品牌、国际品牌的竞争越来越激烈。
光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,可以说没有光刻机就无法生产出芯片。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。
生产集成电路的简要步骤:
利用模版去除晶圆表面的保护膜。
将晶圆浸泡在腐化剂中,失去保护膜的部分被腐蚀掉后形成电路。
用纯水洗净残留在晶圆表面的杂质。
其中曝光机就是利用紫外线通过模版去除晶圆表面的保护膜的设备。
一片晶圆可以制作数十个集成电路,根据模版曝光机分为两种:
模版和晶圆大小一样,模版不动。
模版和集成电路大小一样,模版随曝光机聚焦部分移动。
其中模版随曝光机移动的方式,模版相对曝光机中心位置不变,始终利用聚焦镜头中心部分能得到更高的精度。成为的主流 。
现在微电子集成电路技术对世界的各种科技电子产品越来越应用广泛了,一个国家的发展越来越离不开高端芯片了,一个国家越是发展得越快对高端芯片需求量越大,比如我国的芯片需求占世界的50%以上,到现在我们的比较有名芯片设计商就是华为的麒麟了,但是依然跟国际水平还是有一定差距,在芯片制造流程中的高端光刻机更差得远一点。
制造高精度的对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺。光刻机的制造和维护需要高度的光学和电子工业基础,因此世界上只有少数厂家掌握。这也使得光刻机的价格昂贵,根据性能的高低,通常价格在3千万至5亿美元之间。目前世界上主要的光刻机企业有荷兰的ASML,日本的尼康、佳能,其中技术实力最为强悍的为荷兰的ASML公司。
ASML独立之后,它的主要对手,是美国、日本的企业,尤其是日本尼康很厉害(另外,德国、中国都有企业生产光刻机,德国、韩国企业也有企业不生产但掌握大量相关专利,例如德国蔡司、韩国海力士)。在竞争过程中,尼康犯了一个错误,就是什么都自己搞(貌似日本企业的通病,喜欢搞大而全。),结果搞出的东西不成熟。ASML则不同,它走的是整合路线,它买美国的光源、德国的镜头,可以说,90%的部件来自外购,光刻机性能很快就后来居上了。
光刻机的主要性能指标有:支持基片的尺寸范围,分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。
生产光刻机对技术的综合要求非常高,这里面涉及很多技术领域,为了获得全球最顶尖的技术,ASML先后投资了很多企业。比如2007年收购了美国的Bion,强化了专业光刻检测与解决方案能力;2013年完成对紫外光源龙头 Cymene的收购,2016年获得光学镜片龙头德国蔡司24.9%的股份,这两项投资进一步加强了ASML在极紫外光领域的领先优势。
相对来说芯片设计属于上游,芯片制造属于中下游,而光刻机是芯片制造中所需要用到的生产工具而已。
来源:搜狐科技