世界上最頂尖的光刻機(jī)，一臺(tái)賣到6億元

現(xiàn)在微電子集成電路技術(shù)對(duì)世界的各種科技電子產(chǎn)品越來(lái)越應(yīng)用廣泛了，一個(gè)國(guó)家的發(fā)展越來(lái)越離不開高端芯片了，光刻機(jī)就是制造芯片的機(jī)器設(shè)備，沒(méi)有光刻機(jī)芯片是沒(méi)法生產(chǎn)出來(lái)的，所以光刻機(jī)對(duì)于芯片制造業(yè)到底有多重要大家都知道。對(duì)于這么尖端的技術(shù)，按理來(lái)說(shuō)那些芯片強(qiáng)國(guó)應(yīng)該是光刻機(jī)的制造強(qiáng)國(guó)才對(duì)，但讓大家感到意外的是，目前世界上最好的光刻機(jī)不是來(lái)自美國(guó)，韓國(guó)，英國(guó)、日本等這些芯片強(qiáng)國(guó)，而是來(lái)自荷蘭。

光刻機(jī)技術(shù)哪家強(qiáng)？

光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備，是制造和維護(hù)光學(xué)和電子工業(yè)的基礎(chǔ)。光刻機(jī)技術(shù)目前是世界上最尖端的技術(shù)之一，只有少量國(guó)家掌握，所以光刻機(jī)的價(jià)格是非常昂貴的，世界上頂級(jí)光刻機(jī)就是荷蘭生產(chǎn)組裝的光刻機(jī)，一臺(tái)高端的光刻機(jī)甚至可以賣到6億元左右（目前全球最貴的EUV光刻機(jī)單臺(tái)售價(jià)已經(jīng)超過(guò)6.3億元），即便賣這么貴還供不應(yīng)求，很多訂單都需要排隊(duì)生產(chǎn)，甚至有部分國(guó)家給再多的錢也買不到。

世界上最頂尖的光刻機(jī)

現(xiàn)在世界上最先進(jìn)的光刻機(jī)是荷蘭的ASML，其次就是日本的NIKON和日本的CANON，這三個(gè)品牌是世界上最好的了，荷蘭的最好，因?yàn)楹商m的是各國(guó)高科技的合成產(chǎn)品，最主要的光源和鏡頭來(lái)自德國(guó)，荷蘭的光刻機(jī)90%的零配件是全世界采購(gòu)，一臺(tái)光刻機(jī)的配件超過(guò)五萬(wàn)的零件，90%的配件來(lái)自全世界，也就是說(shuō)約四萬(wàn)五千個(gè)零件來(lái)自世界各地。

目前在全球45納米以下高端光刻機(jī)市場(chǎng)當(dāng)中，荷蘭ASML市場(chǎng)占有率達(dá)到80%以上，而且目前ASML是全球唯一能夠達(dá)到7納米精度光刻機(jī)的提供商，所以ASML才是全球芯片業(yè)真正的超級(jí)霸主一點(diǎn)都不過(guò)分。正因?yàn)榈靡嬗诩夹g(shù)領(lǐng)先，目前ASML的市場(chǎng)份額也是很大的，目前全球知名芯片廠商包括英特爾、三星、臺(tái)積電、SK海力士、聯(lián)電、格芯、中芯國(guó)際、華虹宏力、華力微等等全球一線公司都是ASML的客戶。

為何荷蘭能誕生全球最頂尖的光刻機(jī)廠商？

荷蘭的光刻機(jī)技術(shù)強(qiáng)大主要靠ASML，ASML成立于1984年，由飛利浦與先進(jìn)半導(dǎo)體材料國(guó)際（ASML）合資成立，總部位于荷蘭的費(fèi)爾德霍芬。1995年，ASML收購(gòu)了菲利普持有的股份，稱為完全獨(dú)立的公司。

阿斯麥公司ASML Holding NV創(chuàng)立于1984年，是從飛利浦獨(dú)立出來(lái)的一個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備制造商。前稱ASM Lithography Holding N.V.，于2001年改為現(xiàn)用名，總部位于荷蘭費(fèi)爾德霍芬，全職雇員12,168人，是一家半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)計(jì)、制造及銷售公司。

簡(jiǎn)單介紹一下圖中各設(shè)備的作用：

測(cè)量臺(tái)、曝光臺(tái)：承載硅片的工作臺(tái)，也就是雙工作臺(tái)。一般的光刻機(jī)需要先測(cè)量，再曝光，只需一個(gè)工作臺(tái)，而ASML有個(gè)專利，有兩個(gè)工作臺(tái)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與曝光同時(shí)進(jìn)行。而本次“光刻機(jī)雙工件臺(tái)系統(tǒng)樣機(jī)研發(fā)”項(xiàng)目則是在技術(shù)上突破ASML對(duì)雙工件臺(tái)系統(tǒng)的技術(shù)壟斷。

激光器：也就是光源，光刻機(jī)核心設(shè)備之一。

光束矯正器：矯正光束入射方向，讓激光束盡量平行。

能量控制器：控制最終照射到硅片上的能量，曝光不足或過(guò)足都會(huì)嚴(yán)重影響成像質(zhì)量。

光束形狀設(shè)置：設(shè)置光束為圓型、環(huán)型等不同形狀，不同的光束狀態(tài)有不同的光學(xué)特性。

遮光器：在不需要曝光的時(shí)候，阻止光束照射到硅片。

能量探測(cè)器：檢測(cè)光束最終入射能量是否符合曝光要求，并反饋給能量控制器進(jìn)行調(diào)整。

掩模版：一塊在內(nèi)部刻著線路設(shè)計(jì)圖的玻璃板，貴的要數(shù)十萬(wàn)美元。

掩膜臺(tái)：承載掩模版運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，運(yùn)動(dòng)控制精度是nm級(jí)的。

物鏡：物鏡由20多塊鏡片組成，主要作用是把掩膜版上的電路圖按比例縮小，再被激光映射的硅片上，并且物鏡還要補(bǔ)償各種光學(xué)誤差。技術(shù)難度就在于物鏡的設(shè)計(jì)難度大，精度的要求高。

硅片：用硅晶制成的圓片。硅片有多種尺寸，尺寸越大，產(chǎn)率越高。題外話，由于硅片是圓的，所以需要在硅片上剪一個(gè)缺口來(lái)確認(rèn)硅片的坐標(biāo)系，根據(jù)缺口的形狀不同分為兩種，分別叫flat、notch。

內(nèi)部封閉框架、減振器：將工作臺(tái)與外部環(huán)境隔離，保持水平，減少外界振動(dòng)干擾，并維持穩(wěn)定的溫度、壓力。

EUV（極紫外光源）光刻機(jī)，是生產(chǎn)7nm制程芯片必不可少的設(shè)備，我們熟知的華為麒麟芯片、高通驍龍芯片，三星Exynos芯片的制造都離不開該設(shè)備。可以說(shuō)沒(méi)有EUV光刻機(jī)就生產(chǎn)不出頂級(jí)的處理器，如果臺(tái)積電不給華為代工，華為就得退出中高端手機(jī)市場(chǎng)！

目前僅有由荷蘭飛利浦公司發(fā)展而來(lái)的ASML（阿斯麥）一家可提供可供量產(chǎn)用的EUV光刻機(jī)，在全球市場(chǎng)處于絕對(duì)壟斷地位。因此ASML對(duì)于EUV光刻機(jī)的供貨重要性不言而喻，同時(shí)一臺(tái)光刻機(jī)的價(jià)值不菲，超過(guò)一億美元！

關(guān)鍵字： 光刻機(jī)