世界上最顶尖的光刻机
时间:2023-02-18 13:00:32 热度:37.1℃ 作者:网络
光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的,世界上顶级光刻机就是荷兰生产组装的光刻机,一台高端的光刻机甚至可以卖到6亿元左右(目前全球最贵的EUV光刻机单台售价已经超过6.3亿元),即便卖这么贵还供不应求,很多订单都需要排队生产,甚至有部分国家给再多的钱也买不到。
现在世界上最先进的光刻机是荷兰的ASML,其次就是日本的NIKON和日本的CANON,这三个品牌是世界上最好的了,荷兰的最好,因为荷兰的是各国高科技的合成产品,最主要的光源和镜头来自德国,荷兰的光刻机90%的零配件是全世界采购,一台光刻机的配件超过五万的零件,90%的配件来自全世界,也就是说约四万五千个零件来自世界各地。
目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。正因为得益于技术领先,目前ASML的市场份额也是很大的,目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户。
荷兰的光刻机技术强大主要靠ASML,ASML成立于1984年,由飞利浦与先进半导体材料国际(ASML)合资成立,总部位于荷兰的费尔德霍芬。1995年,ASML收购了菲利普持有的股份,称为完全独立的公司。
阿斯麦公司ASML Holding NV创立于1984年,是从飞利浦独立出来的一个半导体设备制造商。前称ASM Lithography Holding N.V.,于2001年改为现用名,总部位于荷兰费尔德霍芬,全职雇员12,168人,是一家半导体设备设计、制造及销售公司。
测量台、曝光台:承载硅片的工作台,也就是双工作台。一般的光刻机需要先测量,再曝光,只需一个工作台,而ASML有个专利,有两个工作台,实现测量与曝光同时进行。而本次光刻机双工件台系统样机研发项目则是在技术上突破ASML对双工件台系统的技术垄断。
激光器:也就是光源,光刻机核心设备之一。
光束矫正器:矫正光束入射方向,让激光束尽量平行。
能量控制器:控制最终照射到硅片上的能量,曝光不足或过足都会严重影响成像质量。
光束形状设置:设置光束为圆型、环型等不同形状,不同的光束状态有不同的光学特性。
遮光器:在不需要曝光的时候,阻止光束照射到硅片。
能量探测器:检测光束最终入射能量是否符合曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。
掩模版:一块在内部刻着线路设计图的玻璃板,贵的要数十万美元。
掩膜台:承载掩模版运动的设备,运动控制精度是nm级的。
物镜:物镜由20多块镜片组成,主要作用是把掩膜版上的电路图按比例缩小,再被激光映射的硅片上,并且物镜还要补偿各种光学误差。技术难度就在于物镜的设计难度大,精度的要求高。
硅片:用硅晶制成的圆片。硅片有多种尺寸,尺寸越大,产率越高。题外话,由于硅片是圆的,所以需要在硅片上剪一个缺口来确认硅片的坐标系,根据缺口的形状不同分为两种,分别叫flat、notch。
内部封闭框架、减振器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外界振动干扰,并维持稳定的温度、压力。
EUV(极紫外光源)光刻机,是生产7nm制程芯片必不可少的设备,我们熟知的华为麒麟芯片、高通骁龙芯片,三星Exynos芯片的制造都离不开该设备。可以说没有EUV光刻机就生产不出顶级的处理器,如果台积电不给华为代工,华为就得退出中高端手机市场!
目前仅有由荷兰飞利浦公司发展而来的ASML(阿斯麦)一家可提供可供量产用的EUV光刻机,在全球市场处于绝对垄断地位。因此ASML对于EUV光刻机的供货重要性不言而喻,同时一台光刻机的价值不菲,超过一亿美元!