隨著物聯網高速發展,晶片不限用於手機和電腦,已涉及生活日常用品中如冰箱、洗衣機、空調和電視等物品。
全球積體電路行業銷售額
由2012年2382億美元增長至2018年3933億美元,
年複合增長率達8.72%
。
晶片前道工藝七大裝置包括光刻機
、刻蝕機、鍍膜裝置、量測裝置、清洗機、離子注入機以及其他裝置,
光機機主要作用為將掩膜版上的晶片電路轉移到矽片,是IC製造最為核心環節。
全球光刻機發展歷程:
1965年,英特爾公司創始人之一戈登摩爾博士提出摩爾定律
,預言半導體積體電路密度每年將會翻倍,此定律為半導體領域的原生驅動力。
60年代末,日本佳能與尼康進入光刻機領域。
1984年4月,ASML正式成立。
1985年ASML與蔡司(Zeiss)公司合作改進光學系統,憑藉PAS-2500產品佔有10%市場份額。
2002年,臺積電
公司林本堅博士提出“
浸沒式光刻機技術
”,打破困擾全球光刻機領域發展長達20多年無法
突破193nm光源的技術
難題。
2010年ASML公司
成功研發首臺EUV光刻機NXE:3100,利用
EUV極紫外光刻技術突破10nm的關鍵。
目前為止,
ASML憑藉EUV光刻機,成為光刻機領域超高階市場的壟斷企業
,最新EUV極紫外光技術能達到5nm精度。
光刻機領域未來競爭格局難以改變。
ASML獨特規定:唯有注資ASML公司成為股東之一的企業,才能獲得優先供貨權。
ASML公司最大股東為資本國際集團,第二大股東為美國貝萊德集團,
前兩大股東均為美國資本,ASML已是不折不扣美系資金企業
。
EUV光刻機每個關鍵零部件
均使用世界最先進技術,ASML光刻機中
超過90%零件都是向外採購。美國和德國
向ASML提供最為核心超精密機械支援以及光學技術,
美國可直接在源頭端參與控制ASML公司運營
。
多年來
美國利用“長臂管轄權”,不斷限制中國光刻機領域發展,不允許任何半導體企業向中國供應半導體技術,從而抑制中國半導體行業發展速度。2018年,中芯國際向ASML提出購買7nmEUV光刻機意向,但因遭受美國貿易管制阻撓
,此交易始終未能完成。
光刻機行業產業鏈
中最為
核心裝置
分別為
光學鏡頭
和
光學光源
。
高精密光學鏡片是光刻機核心部件之一,高數值孔徑的鏡頭決定光刻機解析度以及套值誤差能力,
EUV極紫外光刻機唯一可使用的鏡頭由卡爾蔡司生產。
高效能光刻機需要體積小、功率高和穩定的光源,主流
EUV光源為鐳射等離子光源(LPP),目前只有美國廠商Cymer和日本廠商Gigaphoton才能夠生產。
2019年臺積電以
51%
的市場佔有率處於絕對領先的地位,三星和格芯分列第二、第三,中國廠商中芯國際暫列第五。
目前國內光刻機代表:
中芯國際是
全球領先的積體電路晶圓代工企業之一,
中國大陸技術最先進、 規模最大、配套服務最完善的專業晶圓代工企業
,中芯國際推出中國最先進24奈米NAND、40奈米高效能影象感測器等特色工藝,是國內第一家實現14奈米FinFET量產的晶圓代工企業,
代表中國大陸自主研發積體電路製造技術的最先進水平。
上海微電子
裝備(集團)股份有限公司(簡稱SMEE)成立於2002年,主要致力於半導體裝備、泛半導體裝備、高階智慧裝備的開發、設計、製造、銷售及技術服務。公司裝置廣泛應用於積體電路前道、先進封裝、FPD面板、MEMS、LED、Power Devices等製造領域。
官方公告將在2021-2022年交付第一臺28nm製程工藝中國沉浸式光刻機 ,中國光刻機將從90nm一舉突破28nm工藝 。