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現(xiàn)在微電子集成電路技術(shù)對世界的各種科技電子產(chǎn)品越來越應(yīng)用廣泛了 , 一個(gè)國家的發(fā)展越來越離不開高端芯片了,一個(gè)國家越是發(fā)展得越快對高端芯片需求量越大,比如我國的芯片需求占世界的50%以上 , 到現(xiàn)在我們的比較有名芯片設(shè)計(jì)商就是華為的麒麟了,但是依然跟國際水平還是有一定差距,在芯片制造流程中的高端光刻機(jī)更差得遠(yuǎn)一點(diǎn) 。

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說到芯片,估計(jì)大家都知道是什么玩意 , 但說到光刻機(jī)很多人可能就不知道是什么東西了,光刻機(jī)就是制造芯片的機(jī)器設(shè)備,沒有光刻機(jī)芯片是沒法生產(chǎn)出來的,所以光刻機(jī)對于芯片制造業(yè)到底有多重要大家都知道 。
上海微電子裝備公司總經(jīng)理賀榮明去德國考察時(shí),有工程師告訴他:“給你們?nèi)讏D紙,也做不出來 ?!辟R榮明幾年后理解了這句話 。
光刻機(jī),被稱為現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花,制造難度非常大 , 全世界只有少數(shù)幾家公司能夠制造 。其售價(jià)高達(dá)7000萬美金 。用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)是中國在半導(dǎo)體設(shè)備制造上最大的短板,國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機(jī)完全依賴進(jìn)口 。
在能夠制造機(jī)器的這幾家公司中,尤其以荷蘭(ASML)技術(shù)最為先進(jìn) 。價(jià)格也最為高昂 。光刻機(jī)的技術(shù)門檻極高 , 堪稱人類智慧集大成的產(chǎn)物 。
“十二五”科技成就展覽上,上海微電子裝備公司(SMEE)生產(chǎn)的中國最好的光刻機(jī) , 與中國的大飛機(jī)、登月車并列 。它的加工精度是90納米,相當(dāng)于2004年上市的奔騰四CPU的水準(zhǔn) 。國外已經(jīng)做到了十幾納米 。
光刻機(jī)技術(shù)哪家強(qiáng)?
光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備,是制造和維護(hù)光學(xué)和電子工業(yè)的基礎(chǔ) 。光刻機(jī)技術(shù)目前是世界上最尖端的技術(shù)之一,只有少量國家掌握,所以光刻機(jī)的價(jià)格是非常昂貴的,一臺高端的光刻機(jī)甚至可以賣到6億元左右(目前全球最貴的EUV光刻機(jī)單臺售價(jià)已經(jīng)超過6.3億元),即便賣這么貴還供不應(yīng)求,很多訂單都需要排隊(duì)生產(chǎn),甚至有部分國家給再多的錢也買不到 。
對于這么尖端的技術(shù),按理來說那些芯片強(qiáng)國應(yīng)該是光刻機(jī)的制造強(qiáng)國才對,但讓大家感到意外的是 , 目前世界上最好的光刻機(jī)不是來自美國 , 韓國,英國、日本等這些芯片強(qiáng)國,而是來自荷蘭 。
目前在全球45納米以下高端光刻機(jī)市場當(dāng)中 , 荷蘭ASML市場占有率達(dá)到80%以上 , 而且目前ASML是全球唯一能夠達(dá)到7納米精度光刻機(jī)的提供商,所以ASML才是全球芯片業(yè)真正的超級霸主一點(diǎn)都不過分 。正因?yàn)榈靡嬗诩夹g(shù)領(lǐng)先,目前ASML的市場份額也是很大的 , 目前全球知名芯片廠商包括英特爾、三星、臺積電、SK海力士、聯(lián)電、格芯、中芯國際、華虹宏力、華力微等等全球一線公司都是ASML的客戶 。
比如2018年全球光刻機(jī)出貨量大概是600臺左右,其中荷蘭的ASML出貨量就達(dá)到了224臺 , 出貨量占全球的比例達(dá)到30%以上 。
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ASML光刻機(jī)的工作原理
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ASML光刻機(jī)的簡易工作原理圖
簡單介紹一下圖中各設(shè)備的作用:
測量臺、曝光臺:承載硅片的工作臺,也就是雙工作臺 。一般的光刻機(jī)需要先測量,再曝光,只需一個(gè)工作臺,而ASML有個(gè)專利,有兩個(gè)工作臺,實(shí)現(xiàn)測量與曝光同時(shí)進(jìn)行 。而本次“光刻機(jī)雙工件臺系統(tǒng)樣機(jī)研發(fā)”項(xiàng)目則是在技術(shù)上突破ASML對雙工件臺系統(tǒng)的技術(shù)壟斷 。

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