光刻机是芯片制造过程中最重要的设备,也是我们芯片制造设备中最大的短板,所以关于光刻机的消息就备受关注。近日,美方想要扩大光刻机出货限制更让人揪心。
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就在这个关键时刻,中企对外宣布首台上海微电子光刻机已顺利搬入。紧接着,又一中企表示接近式光刻机已投入市场。这究竟是什么情况,光刻机又处于哪个层次?
国产光刻机的状况
近日,中企昆山同兴达举办了首台SMEE光刻机搬入仪式,购买了2台上海微电子光刻机,这2台属于封测光刻机。随后,国内激光巨头大族激光也传出光刻机消息。
大族激光近日表示,接近式光刻机已投入市场,步进式光刻机已启动用户优化。对于光刻机明确表示,研发的光刻机项目主要应用在分立器件领域,分辨率为3-5μm。
那么,这两家推出的国产光刻机,究竟处于什么水平呢?下面,我们来简单分析下。
首先从计量单位来看。μm是微米,我们常见提到的先进制程单位是纳米nm。按单位换算的话,1毫米等于1000微米,1微米等于1000纳米,微米是纳米的1000倍。
由此可见,分辨率3-5μm的接近式光刻机,精度非常低,实现的技术难度也不太大。
要知道,ASML的EUV能生产7-3nm制程芯片,DUV中的ArFi浸没式光刻机可以生产45-7nm制程芯片。相比之下,接近式光刻机差距非常大,属于光刻机的初级阶段。
其次从光刻机分类来看。光刻机按照用途可分为三类:第一类是用于芯片制造的前道光刻机,第二类是用于封测的后道光刻机,第三类是用于LED制造的投影光刻机。
昆山同兴达搬入的上海微电子光刻机属于第二类,大族激光推出的接近式光刻机属于第三类。第二类和第三类光刻机难度较小,上海微电子这两类的市占率均是第一。
尤其是封测光刻机,国内市场份额占到了80%,在全球市场也占到了40%的份额。
再者从光刻机发展历程来看。第一、二代均为接触接近式光刻机,光源分别为436nm的g-Line 和365nm的i-Line。第三代是扫描投影式光刻机,光源为248nm的KrF。
第四代是步进式扫描投影光刻机,先是采用193nm的ArF,后发展出浸没式,光刻机缩短为134 nm的ArFi。第五代光刻机就是EUV了,采用了波长13.5nm极紫外光。
上海微电子的芯片制造光刻机已经做出90nm,如今正在攻坚28nm浸没式光刻机。
大族激光不断崛起
接着,再说说大族激光为什么能造光刻机。虽然大族激光所造的光刻机水平较低,但有勇气研发光刻机,并且取得了一定进展,还在继续地前进,这就非常值得鼓励。
只有参与研发的光刻机企业越来越多,中国光刻机的整体水平才会发展得越来越高!
大族激光作为激光加工行业的全领域龙头,主要业务是激光加工设备的研发、生产与销售,后来又自研光刻机。不过,光刻机还集中在低端领域,仅实现小批量销售。
尽管目前的光刻机还在初级阶段,但大族激光可不简单,在全球激光设备领域都很知名,是国内第一、亚洲最大的激光设备龙头,营收规模稳居国内第一、全球第三。
要知道,光刻机巨头ASML两家重要的德企供应商,蔡司提供高科技反射镜,通快提供激光技术,两家所提供的设备价值合计占到EUV光刻机附加值的五分之二左右。
而德国通快正是大族激光的重要竞争对手,因此大族激光能够造光刻机并不意外 。
另外,大族激光还跟苹果、宁德时代有较大的合作关系。前段时间,苹果计划向东南亚转移产能,向印度提交的中企供应商有14家获批,其中大族激光就在获批行列。
目前,光刻机成了国外芯片限制重点,国内光刻机急需突破,压力直接传导到国内光刻技术最先进的上海微电子,当然也希望有更多企业像大族激光那样研发光刻机!