据报道,上海微电子在28nm浸没式光刻机的研发上取得重大突破,预计在2023年年底向市场交付国产的第一台SSA/800-10W光刻机设备。
(资料图)
光刻机是决定半导体生产工艺水平高低的核心技术,包含光学系统、微电子系统、计算机系统、精密机械系统、控制系统等构件,极为复杂精密。
事实上,光刻机是一个泛概念,包括三种不同类型:为前道光刻机、后道光刻机、面板光刻机。
前道光刻机就是我们最常说的光刻机,主要用于晶圆制造,可分为DUV、EUV两大类,目前由荷兰阿斯麦(ASML)占绝对垄断地位,日本的尼康、佳能也有很强的实力。
后道光刻机用于芯片制造后的封装,实现高性能的先进封装,技术难度相对较小。
面板光刻机用于生产屏幕面板,最先进工艺只能达到55-32nm,属于低端光刻机,但因为屏幕面板相对结构简单,集成度要求不高,对于光刻机分辨率的要求也不高。
上海微电子装备(集团)股份有限公司(简称SMEE)成立于2002年,定位为“富有国家使命的公司”,主要致力于半导体装备、泛半导体装备、高端智能装备的开发、设计、制造、销售及技术服务,产品广泛应用于集成电路前道、先进封装、FPD面板、MEMS、LED、电源元件等制造领域。
在最先进制程的EUV光刻机方面,我国相比于外国起步晚了50年,即使是最好的上海微电子也与国外巨头存在很大的差距。
但在非最先进制程的中高端光刻机方面,上海微电子已经具有自主生产、成熟稳定的产品,有着较高的市场占有率,即将交付的SSA/800-10W光刻机就属于这一系列的最新产品。
另外,上海微电子还有2.5D/3D封装光刻机,精度在0.6微米左右,和前道光刻机有差距,但依然属于世界领先水平。
其实,芯片制造除了光刻,还有各种平行技术,如纳米压印等,在材料上也可能用其他的代替传统硅片作为基底,只是技术难度和成本付出是巨大的。
上海微电子此前就曾公开表示,在泛半导体方面有所研究,有多个技术路线,但是具体细节不能透露。
当然了,光刻机只是整个半导体制造产业链中的一环,还涉及到光刻胶、光刻气体、光源、物镜、涂胶显影、光掩膜版等诸多环节,我国也都有多家公司在积极突破,提高国产率。
有数据显示,当前我国在清洗、热处理、去胶设备的国产化率分别达到34%、40%、90%,在涂胶显影、刻蚀、真空镀膜的国产化率达到10-30%,在原子层沉积、光刻、量测检测、离子注入的国产化率暂时低于5%
值得一提的是,华为也在光刻机技术上积极投入,并取得了不俗成果,比如去年底就披露了名为“反射镜、光刻装置及其控制方法”的专利,涉及到EUV光刻关键技术。
根据专利描述,这种反射镜、光刻装置及其控制方法涉及光学领域,能够解决相干光因形成固定的干涉图样而无法匀光的问题。
反射镜的反射面包括多个微反射面,而多个微反射面中包括第一微反射面,以及与第一微反射面相邻的第二微反射面,两个微反射面之间具有高度差。
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