光刻機為何如此複雜,原來它擁有這12個子系統
今年6月,上海微電子光刻機設備製造商公佈,預計2021-2022年交付第一台28nm工藝的國產沉浸式光刻機。
此時,國產光刻機與荷蘭阿斯麥(ASML)的光刻機主要差距在哪裏?
光刻機是多個系統的集合,如下圖所示,包括光源曝光系統、工作台系統、投影物鏡系統、掩模台系統、自動校準系統……等等12個子系統。其中前三個子系統是光刻機的核心組成。這也是國產光刻機與阿斯麥光刻機的主要差距。
光刻機的每個子系統中,還包含多個零件。光刻機系統複雜、零件眾多,就是當前最強的光刻機制造商——阿斯麥也沒有完全實現國產化。阿斯麥EUV光刻機的極紫光源和鏡頭分別來自美國和德國。可見高端光刻的國產之路有多難。
光刻機綜合着多個系統,技術難度極高。我國要實現光刻機完全獨立自主,必須要以舉國之力助力國產可替代的光刻產業鏈。
我國的光刻機產業鏈拼圖,如下圖所示:一是光刻機核心組:總系統(整台光刻機)由上海微電子負責、光源系統由科益虹源負責、物鏡系統由國望光學負責、雙工作台由華卓精科負責、曝光光學系統由國科精密負責、浸沒系統由啓爾機電負責; 二是光刻配套設施:光刻膠、光刻氣體、光掩模版等材料、設備均由不同的企業負責。
結語:
半導體產業鏈包括IC設計、製造、設備、材料和封測等5個環節。我國要想實現由製造大國向製造強國轉變,中國“芯”必須要渡過每一道“芯”坎。
光刻機技術含量高,並且十分複雜。高端技術、精密零件我國買不到,外國也禁止出口。自我造血、自我研發成為唯一的選擇。解剖光刻機的各個系統、零件進行企業分工合作,進而聚焦技術,才能突破技術。這就需要以舉國之力實現國產光刻產業鏈。
光刻錄機是一張小拼圖,半導體產業是一張大拼圖,中國高科技是一張藍海拼圖。拼圖者就是舉國之力當中的各個企業、機構。
ps:科技需要事實就是,國內光刻機技術水平還是有很大差距。因為買不到最新技術,所以發展半導體生態系統需要的時間很長。