近日，中科院研制的“超分辨光刻裝備”通過(guò)驗(yàn)收。消息傳著傳著，就成了謠言——《國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)偉大突破，國(guó)產(chǎn)芯片白菜化在即》《突破荷蘭技術(shù)封鎖，彎道超車》《厲害了我的國(guó)，新式光刻機(jī)將打破“芯片荒”》……筆者幫您們捋一捋！
關(guān)于光刻機(jī)，這些知識(shí)您得知道
光刻機(jī)不光是制造芯片用。一張平面（不論硅片還是什么材料）想刻出繁復(fù)的圖案，都可以用光刻——就像照相，圖像投在感光底片上，蝕掉一部分。半個(gè)多世紀(jì)前，美國(guó)人用這個(gè)原理“印刷”電路，從而有了大規(guī)模集成電路——芯片。為了節(jié)能和省硅料，芯片越做越小，逼得光刻機(jī)越做越極端。線條細(xì)到一定程度，投影就模糊了。要清晰投影，線條粗細(xì)不能低于光波長(zhǎng)的一半。頂尖光刻機(jī)用波長(zhǎng)13.5納米的極紫外光源，好刻10納米以下的線條。但穩(wěn)定的、大功率的極紫外光源很難造，一個(gè)得3000萬(wàn)元人民幣。要求工作環(huán)境嚴(yán)苛，配合的光學(xué)和機(jī)械部件又極端精密，所以荷蘭的ASML公司獨(dú)家壟斷極紫外光刻機(jī)，創(chuàng)造了“一臺(tái)賣一億美金”的神話。
一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。光刻機(jī)，可以說(shuō)是我國(guó)目前還需要進(jìn)行大力研發(fā)的核心科技之一。由于光刻機(jī)涉及到的工藝過(guò)于復(fù)雜和高端，雖然我國(guó)一直在做出努力，但依然是很難與世界上的一流企業(yè)相比肩。光刻機(jī)可以說(shuō)得上是世界上最難以掌握的現(xiàn)代工業(yè)之一了，所以光刻機(jī)也被稱為現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花。
光刻機(jī)到底是什么首先我們來(lái)看看什么是光刻機(jī)。光刻機(jī)主要用于芯片的生產(chǎn)，芯片在現(xiàn)代人生活中的作用恐怕沒(méi)有人不會(huì)不知道的。手機(jī)、電腦等等的電子設(shè)備，離開(kāi)了芯片就是一堆破銅爛鐵，所以沒(méi)有了光刻機(jī)，就制造不出芯片，沒(méi)有芯片，也就沒(méi)有手機(jī)和電腦。
光刻機(jī)的制造難度高
在全世界范圍內(nèi)，能夠做出光刻機(jī)的公司只有少數(shù)幾家。而且，目前來(lái)說(shuō)，全世界能生產(chǎn)出最先進(jìn)的光刻機(jī)的企業(yè)只有一家——ASML。光刻機(jī)所屬的半導(dǎo)體加工業(yè)，目前基本屬于荷蘭和日本所壟斷。荷蘭有ASML，日本則有尼康，這兩家都是生產(chǎn)光刻機(jī)的公司。但是。ASML在光刻機(jī)的市場(chǎng)份額上占據(jù)了八成之多，這是日本尼康公司所不能比擬的。
那么，為什么說(shuō)ASML是世界上最賺錢(qián)的公司呢？首先，ASML公司總市值達(dá)到了將近900億美元，在全球的半導(dǎo)體設(shè)備商中排名第一。ASML公司一共擁有員工一萬(wàn)六千多人，其中有研發(fā)人員六千人以上，也就是這一萬(wàn)六千多人，研發(fā)出了世界上生產(chǎn)性能最穩(wěn)定的最高精度的光刻機(jī)。
這種最頂尖的光刻機(jī)，只屬于ASML，其它企業(yè)根本沒(méi)有辦法做出來(lái)。現(xiàn)在世界上最頂尖的光刻機(jī)是EUV光刻機(jī)，也就是極紫外線光刻機(jī)。這種光刻機(jī)，屬于ASML公司獨(dú)家壟斷，所以這一家荷蘭公司將每一臺(tái)光刻機(jī)都賣到了一億美元以上。但就算ASML公司將每一臺(tái)光刻機(jī)都打出了天價(jià)，但其產(chǎn)能還是會(huì)在生產(chǎn)之前就被預(yù)定一空。其中，向ASML購(gòu)買(mǎi)光刻機(jī)的公司包括英特爾、三星和臺(tái)積電等等的國(guó)際芯片大廠。
國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)品牌
位于我國(guó)上海的SMEE已研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的投影式中端光刻機(jī)，形成產(chǎn)品系列初步實(shí)現(xiàn)海內(nèi)外銷售。正在進(jìn)行其他各系列產(chǎn)品的研發(fā)制作工作。生產(chǎn)線和研發(fā)用的低端光刻機(jī)為接近、接觸式光刻機(jī)，分辨率通常在數(shù)微米以上。主要有德國(guó)SUSS、美國(guó)MYCRO NXQ4006、以及中國(guó)品牌。
在2018年的第一季度，ASML的營(yíng)業(yè)額大幅上漲，雖然說(shuō)這都是通過(guò)出售DUV光刻機(jī)的結(jié)果，最新的EUV光刻機(jī)還沒(méi)有生產(chǎn)制造完成，目前只制造完成了三臺(tái)。但是，ASML還是計(jì)劃在2018年生產(chǎn)二十臺(tái)EUV，2019年則生產(chǎn)三十臺(tái)EUV。在今年，中國(guó)的芯片加工企業(yè)——中芯國(guó)際也向ASML首次訂購(gòu)了最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)，這臺(tái)光刻機(jī)的售價(jià)就高達(dá)1.2億美元，換算之后相當(dāng)于七億人民幣。雖然我國(guó)在光刻機(jī)的研發(fā)方面與國(guó)際水平存在不小的差距，但相信這一次對(duì)于EUV光刻機(jī)的購(gòu)買(mǎi)，有助于推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體方面的研發(fā)進(jìn)程，中國(guó)在芯片行業(yè)也會(huì)扮演一個(gè)越來(lái)越重要的角色。