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打破 ASML 關(guān)鍵技術(shù)壟斷,國產(chǎn)光刻機(jī)發(fā)展更進(jìn)一步!

行業(yè)投資 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:Carol Li ? 2019-11-20 18:52 ? 次閱讀
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近日,北京證監(jiān)局披露了華卓精科的第三期輔導(dǎo)工作報(bào)告,公司擬登陸科創(chuàng)板。據(jù)公司官網(wǎng)顯示,其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺,打破了ASML公司在工件臺上的技術(shù)壟斷,成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術(shù)的公司。

華卓精科成立時(shí)間為2012年5月9日,曾在新三板掛牌上市,于2019年2月13日起終止在新三板掛牌。公司主要從事半導(dǎo)體制造裝備及其關(guān)鍵零部件研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù),其中光刻機(jī)雙工件臺是公司稱作為核心戰(zhàn)略產(chǎn)品。

北京華卓精科科技股份有限公司由清華IC裝備團(tuán)隊(duì)在清華大學(xué)及其下屬“北京-清華工業(yè)技術(shù)研究院”和02專項(xiàng)的支持下創(chuàng)立,是一家肩負(fù)著專項(xiàng)重大科研成果產(chǎn)業(yè)化重任的高新技術(shù)企業(yè)。公司建立初衷在于將清華大學(xué)在02專項(xiàng)中積累的高端壟斷技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化,通過“技術(shù)輻射&下行”的方式,面向國內(nèi)市場提供產(chǎn)業(yè)界急需的高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品。

光刻機(jī)雙工件臺是什么?

光刻機(jī)中最關(guān)鍵的兩個(gè)子系統(tǒng),一個(gè)是超精密曝光光學(xué)系統(tǒng),另外一個(gè)就是超精密工件臺系統(tǒng)。雙工件臺,即在一臺光刻機(jī)內(nèi)有兩個(gè)承載晶圓的工件臺。兩個(gè)工件臺相互獨(dú)立,但同時(shí)運(yùn)行,一個(gè)工件臺上的晶圓做曝光時(shí),另一個(gè)工件臺對晶圓做測量等曝光前的準(zhǔn)備工作。當(dāng)曝光完成之后,兩個(gè)工件臺交換位置和職能,如此循環(huán)往復(fù)實(shí)現(xiàn)光刻機(jī)的高產(chǎn)能。

雙工件臺的發(fā)明使光刻機(jī)的產(chǎn)能有了大幅度提高。傳統(tǒng)的光刻機(jī)中只有一個(gè)工件臺,晶圓的上下片、測量、對準(zhǔn)、曝光都是順序進(jìn)行的;而在雙工件臺中,大部分測量、校正工作可以在另一個(gè)工件臺上并行。先進(jìn)光刻機(jī)要求有極高的對準(zhǔn)精度,而對準(zhǔn)精度與所需要的測量的對準(zhǔn)標(biāo)記數(shù)目成反比,即測量的標(biāo)識越多,所能表達(dá)的對準(zhǔn)精度越高。大量的測量必然導(dǎo)致單工件臺光刻機(jī)的產(chǎn)能進(jìn)一步下降。一般曝光的時(shí)間要大于測量和校正的時(shí)間,因此,在雙工件臺設(shè)計(jì)中系統(tǒng)可以做更多更復(fù)雜的測量,而不影響產(chǎn)能。

圖1雙工件臺(TWINSCAN)光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

中國光刻機(jī)企業(yè)發(fā)展到什么階段?

<電子發(fā)燒友>查閱資料發(fā)現(xiàn)華卓精科主要還是專注于高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品,比如光刻機(jī)雙工件臺。整體而言,國內(nèi)可以生產(chǎn)光刻機(jī)的廠商相當(dāng)少,目前來看,上海微電裝備的發(fā)展在國內(nèi)最為領(lǐng)先,是國內(nèi)唯一一家生產(chǎn)高端前道光刻機(jī)整機(jī)的公司,其目前可生產(chǎn)加工90nm工藝制程的光刻機(jī),同時(shí)承擔(dān)國家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項(xiàng)”(02專項(xiàng))的65nm光刻機(jī)研制,代表國產(chǎn)光刻機(jī)最高水平。

上海微電子裝備光刻機(jī)主要用于廣泛應(yīng)用于集成電路前道、先進(jìn)封裝、FPD、MEMS、LED、功率器件等制造領(lǐng)域,2018年出貨大概在50-60臺之間。資料顯示,上海微電子SSX600系列步進(jìn)掃描投影光刻機(jī)可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關(guān)鍵層和非關(guān)鍵層的光刻工藝需求,可用于8寸線或12寸線的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

圖:上海微電子SSX600系列光刻機(jī)主要產(chǎn)品型號及參數(shù)

事實(shí)上,上海微電子的光刻機(jī)技術(shù)水平與國際巨頭的差距,基本上可以反應(yīng)目前國內(nèi)光刻機(jī)技術(shù)在國際的位置。很明顯,上海微電子與國際三巨頭尼康、佳能(中高端光刻機(jī)市場已基本沒落)、ASML(中高端市場近乎壟斷)仍然存在很大差距。不過,有知乎網(wǎng)友認(rèn)為,新技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,比學(xué)習(xí)現(xiàn)有知識技術(shù)的追趕,更難超越更具有偶然性,這也是為什么發(fā)達(dá)國家增長率越來越低,而中國作為發(fā)展中國家的增長卻相當(dāng)快,中國的光刻機(jī)制造會越來越好。

從2018年各個(gè)光刻機(jī)制造商的銷售數(shù)據(jù),可以看出發(fā)展逐漸趨于平緩。

2018年ASML、Nikon、Canon三巨頭半導(dǎo)體用光刻機(jī)出貨374臺,較2017年的294臺增加80臺,增長27.21%。ASML、Nikon、Canon三巨頭光刻機(jī)總營收118.92億歐元,較2017年增長25.21%。從EUV、ArFi、ArF機(jī)型的出貨來看,全年共出貨134臺。其中ASML出貨120臺,占有9成的市場。

2018年ASML光刻機(jī)出貨224臺,營收達(dá)82.76億歐元,較2017年成長35.74%。其中EUV光刻機(jī)營收達(dá)18.86億歐元,較2017年增加7.85億歐元。EUV光刻機(jī)出貨18臺,較2017年增加7臺;ArFi光刻機(jī)出貨86臺,較2017年增加10臺;ArF光刻機(jī)出貨16臺,較2017年增加2臺;KrF光刻機(jī)出貨78臺,增加7臺;i-line光刻機(jī)出貨26臺,和2017年持平。

2018年單臺EUV平均售價(jià)1.04億歐元,較2017年單臺平均售價(jià)增長4%。而在2018年一季度和第四季的售價(jià)更是高達(dá)1.16億歐元。目前全球知名廠商包括英特爾Intel三星Samsung、臺積電TSMC、SK海力士SKHynix、聯(lián)電UMC、格芯GF、中芯國際SMIC、華虹宏力、華力微等等全球一線公司都是ASML的客戶。2018年中國已經(jīng)進(jìn)口多臺ArFi光刻機(jī),包括長江存儲、華力微二期。

2018年度(非財(cái)年),Nikon光刻機(jī)出貨106臺,營收達(dá)20.66億歐元,較2017年成長25.29%。2018年度,Nikon半導(dǎo)體用光刻機(jī)出貨36臺,比2017年度增加9臺,增長33.33%。其中ArFi光刻機(jī)出貨5臺,較2017年度減少1臺;ArF光刻機(jī)出貨9臺,較2017年度增加1臺;KrF光刻機(jī)出貨5臺,較2017年度增加3臺;i-line光刻機(jī)出貨17臺,較2017年度增加6臺。Nikon半導(dǎo)體用光刻機(jī)出貨36臺中,其中全新機(jī)臺出貨19臺,翻新機(jī)臺出貨17臺。2018年度,Nikon面板(FPD)用光刻機(jī)出貨70臺。

2018年Canon光刻機(jī)出貨183臺,營收達(dá)15.5億歐元,較2017年微增1.6%。2018年Canon半導(dǎo)體用光刻機(jī)出貨達(dá)114臺,較2017年增加44臺,增長62.85%。但是主要是i-line、KrF兩個(gè)低端機(jī)臺出貨。2018年全年面板(FPD)用光刻機(jī)出貨69臺。

而國內(nèi)的發(fā)展情況如何呢?國家重大專項(xiàng)人員投入上正在加大力度,遵循系統(tǒng)工程的開發(fā)流程,整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成能力很好,目前產(chǎn)品輻射到泛半導(dǎo)體行業(yè)中低端光刻機(jī)和類光刻機(jī)設(shè)備,產(chǎn)品市場前景不錯(cuò)。封裝光刻機(jī)國內(nèi)市場80%以上占有率,在東南亞也有銷售;LED光刻機(jī)近期發(fā)力,訂單多的干不完,年前,6代TFT面板光刻機(jī)已出廠,進(jìn)入量產(chǎn)節(jié)奏。

整體而言,國內(nèi)光刻機(jī)企業(yè)與國外光刻機(jī)企業(yè)存在差距,但是不管是在市場占有率,還是一些關(guān)鍵技術(shù)上,都在逐漸突破。

本文為電子發(fā)燒友綜合報(bào)道

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