首台28nm國產光刻機有望年底交付華為已拿下EUV光刻專利
航空發動機曾經被普遍譽為“工業皇冠上的明珠”,但無論軍用還是民用,我國航發都已經或正在取得重大突破,讓這顆明珠“黯然失色”。在半導體行業,光刻機被很多人稱為“半導體工業皇冠上的明珠”,但骨頭再硬,也不是不能啃下來。
近日有消息稱,上海微電子在28nm浸沒式光刻機的研發上取得重大突破,預計在2023年年底向市場交付國產的第一台SSA/800-10W光刻機設備。
光刻機是決定半導體生產工藝水平高低的核心技術,包含光學系統、微電子系統、計算機系統、精密機械系統、控制系統等構件,極為複雜精密。
事實上,光刻機是一個泛概念,包括三種不同類型:為前道光刻機、後道光刻機、面板光刻機。
前道光刻機就是我們最常說的光刻機,主要用於晶圓製造,可分為DUV、EUV兩大類,目前由荷蘭阿斯麥(ASML)佔絕對壟斷地位,日本的尼康、佳能也有很強的實力。
後道光刻機用於芯片製造後的封裝,實現高性能的先進封裝,技術難度相對較小。
面板光刻機用於生產屏幕面板,最先進工藝只能達到55-32nm,屬於低端光刻機,但因為屏幕面板相對結構簡單,集成度要求不高,對於光刻機分辨率的要求也不高。
上海微電子裝備(集團)股份有限公司(簡稱SMEE)成立於2002年,定位為“富有國家使命的公司”,主要致力於半導體裝備、泛半導體裝備、高端智能裝備的開發、設計、製造、銷售及技術服務,產品廣泛應用於集成電路前道、先進封裝、FPD面板、MEMS、LED、電源元件等製造領域。
在最先進製程的EUV光刻機方面,我國相比於外國起步晚了50年,即使是最好的上海微電子也與國外巨頭存在很大的差距。
但在非最先進製程的中高端光刻機方面,上海微電子已經具有自主生產、成熟穩定的產品,有著較高的市場佔有率,即將交付的SSA/800-10W光刻機就屬於這一系列的最新產品。
另外,上海微電子還有2.5D/3D封裝光刻機,精度在0.6微米左右,和前道光刻機有差距,但依然屬於世界領先水平。
其實,芯片製造除了光刻,還有各種平行技術,如納米壓印等,在材料上也可能用其他的代替傳統矽片作為基底,只是技術難度和成本付出是巨大的。
上海微電子此前就曾公開表示,在泛半導體方面有所研究,有多個技術路線,但是具體細節不能透露。
當然了,光刻機只是整個半導體製造產業鏈中的一環,還涉及到光刻膠、光刻氣體、光源、物鏡、塗膠顯影、光掩膜版等諸多環節,我國也都有多家公司在積極突破,提高國產率。
有數據顯示,當前我國在清洗、熱處理、去膠設備的國產化率分別達到34%、40%、90%,在塗膠顯影、刻蝕、真空鍍膜的國產化率達到10-30%,在原子層沉積、光刻、量測檢測、離子注入的國產化率暫時低於5%
值得一提的是,華為也在光刻機技術上積極投入,並取得了不俗成果,比如去年底就披露了名為“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”的專利,涉及到EUV光刻關鍵技術。
根據專利描述,這種反射鏡、光刻裝置及其控制方法涉及光學領域,能夠解決相干光因形成固定的干涉圖樣而無法勻光的問題。
反射鏡的反射麵包括多個微反射面,而多個微反射面中包括第一微反射面,以及與第一微反射面相鄰的第二微反射面,兩個微反射面之間具有高度差。