究竟什么是光刻机呢,它主要做什么

我们来看,光刻机,是现代光学工业之花,是半导体行业中的核心技术,它又叫掩模对准曝光机,光刻系统等,用光来制作一个图形工艺,将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时复制到硅片上的过程,它主要的光刻工艺经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。

换句话说,光刻机其实就是制造芯片的机器,比如现在的手机电脑都有芯片,如果没有光刻机,那么就造不出电脑和手机了。

目前,在全世界范围内,有能力生产光刻机的企业只有寥寥可数的几家,能自主研发生产芯片的光刻机企业也就日本的佳能、尼康和荷兰的ASML公司,即便是科技最发达的美国,目前也不能独自完整生产出光刻机,只能参与控股ASML。

目前全世界最顶级的光刻机是荷兰ASML公司生产制造,佳能和尼康只能生产相对低一点的光刻机,甚至目前佳能、尼康已经在逐步淡出市场。在技术方面,ASML目前领先全球,光刻机可以使用波长为13.5纳米的极紫外光(EUV),实现14纳米、10纳米、和7纳米制程的芯片生产,而通过技术升级,也可以实现9纳米,8纳米,6纳米,5纳米,4纳米乃至3纳米等制程的芯片生产。

在ASML中,单台EUV光刻机都可以说是高达天价,售价达到1.2亿美元,而其产能每月平均不到2台,因受制于很多高端光学设备需要纯手工打造,虽然AMSL 试图在提升产能,但预计2019年最多能提供30台EUV 7nm光刻,而每年的产能还是会被各种国际芯片制造大厂所提前承包。在还没有生产出光刻机的时候,英特尔、三星和台积电等国际芯片制造厂商就已经将ASML的产能预定一空。早年虽然我国芯片产业试图多次购买ASML 光刻机,但由于受制于《瓦森纳协议》,外加西方国家的一些操控与干预,我国被禁止获得最新的几代顶级设备,也就是只能卖“中低端”的光刻机设备给我国。

随着我国综合国力和科技实力的不断提升,中国也开始于2006年提出了光刻技术的中长期规划,目前我过科学家也是连续攻克了芯片光刻机四道技术封锁线,跟ASML的技术差距在也在快速缩小,最新的国产光刻机已经能达到90nm,而我国的22nm、14nm还在研究中,至少相差两代。相信不远将来,以中国现在的刻机速度和研发实力,追上ASML 只是时间问题。也正是如此,西方国家看到了中国国产光刻机研发的速度,之前这种高科技设备对我国都是禁止出口的,而现在陆续开始了打开封锁,第一家获得ASML 光刻的息是中芯国际,于2018年购得一台光刻机,预计2019年交货。