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国内光刻企业亟待打通产业链

生意场 2020-11-25 14:08:18 来源:中华工商时报
  以微纳直写光刻为技术核心的合肥芯碁微电子装备股份有限公司(简称芯碁微装),近日在科创板过会,将成为首家国产上市光刻机企业,引起了人们对于光刻技术、产业,以及投资机会的广泛关注。
 
  国产芯片将有“金刚钻”
 
  芯碁微装生产的激光直接成像设备用于PCB的基板光刻,被称为“泛”半导体直写光刻设备。
 
  而较早前,另一家光刻民企华卓精科也备受关注,该公司继荷兰ASML公司之后全球第二家拥有双工件台知识产权,可用于7纳米芯片的生产。
 
  据华卓精科创始人、清华大学朱煜教授介绍,光刻技术指利用光学-化学反应原理,将电路图转移到晶圆表面的工艺技术。光刻机是光刻工序中的一种投影曝光系统。如同将图纸上的线路图“画”在硅片上的过程,在芯片的制作过程中,光刻机的光学系统,如同一把雕刻刀,将光源透射过画有线路图的掩膜,按照一定比例刻在硅片上。
 
  而双工件台是一种机密机床,操纵着两个类似机械臂的装置,在晶圆上轮流加工,控制着激光,对准制作硅半导体集成电路所用的晶圆进行光刻。华卓精科的双工件台目前主要用于65纳米至28纳米浸没式光刻机的研发,对于国产光刻机的赋能意义重大,在理论上可以经过多重曝光实现7纳米芯片的制造。
 
  我国目前能够量产的是90纳米的光刻机,65纳米的光刻机已经在研发了四五年了,目前尚未处于量产阶段。前一阶段,国内企业已在28纳米商用光刻机的研发上取得了重大的进展,更有团队在研究第六代光刻机,利用二束激光在国产光刻机上突破了光束衍射极限的限制,刻出了最小9纳米,这个技术拥有完全自主产权,但在关键零部件、材料等方面仍然无法满足量产的需求。
 
  庞大产业链亟待打通
 
  光刻机作为芯片制造中最核心设备,由于复杂程度高,形成了庞大产业链。光刻环节是晶圆制造中最核心工艺,占晶圆制造耗时40%-50%,占芯片成本30%。作为光刻工艺的核心设备,光刻机结构复杂、成本极高,占晶圆制造设备投资23%。
 
  区别于其他晶圆制造设备,浸没式DUV和EUV光刻机可形成自身产业链,因此高端光刻机的突破需要物镜、光源、浸没式系统等核心组件和光刻胶、光刻气、光罩、涂胶显影设备、检测设备等诸多配套设施的协同发展。
 
  记者了解到,荷兰ASML公司,作为垄断全球高端光刻市场的企业,其浸没式DUV全球市占率达93%,EUV全球市占率达100%。2019年,ASML收入132.4亿美元,净利润29.0亿美元,收入排名全球半导体设备厂商第二。ASML有大约5000个供应商,其中德国蔡司、美国Cymer等厂商几乎垄断全球高端物镜、极紫外光源等技术。
 
  对于国内光刻企业而言,打通光刻产业链,正成为国产光刻机追赶ASML的关键。受《瓦森纳协议》等国外技术管制影响,国产高端光刻机无法像ASML一样通过全球合作、并购突破,只能依托本土光刻组件和配套设施产业链自主研发实现突破。国家强化国内光刻产业链发展,高端光刻机突破在即:在国家的大力支持下,国科精密、启尔机电、华卓精科纷纷在物镜、浸没式系统和双工作台上通过专项验收。
 
  配套设施方面,华特气体、凯美特气已实现光刻气突破,南大光电、晶瑞股份、雅克科技等纷纷布局中高端光刻胶及辅材,清溢光电、菲利华已打破光罩领域国外垄断,精测电子、睿励科学、赛腾股份实现晶圆前道检测设备国产替代,芯源微涂胶显影设备入驻长江存储、华力等先进晶圆厂。
 
  随着国产光刻产业链打通,以及研发成果正陆续验收,之前制约国产光刻机发展的关键——光刻产业链正在不断完善,特别是科益虹源、国科精密、启尔机电、北京科华等公司承接的有关浸没式系统的技术产品不断通过验收,届时国产光刻产业链和半导体产业链均将迎来发展黄金时期,并将由此产生大量投资机会。
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文章关键字: 光刻
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