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光刻機種類繁多,用途各異,以光刻機為代表的產品主要應用于四大領域:芯片制造、芯片先進封裝、LED制造、下一代顯示屏制造。
其中用于芯片先進封裝的后道光刻機、LED制造、下一代顯示屏制造,技術難度較低,我國已經可以實現國產化量產,比如上海微電子的后道光刻機,上海微電子中標長江存儲的光刻機,是主要用于芯片封裝的后道光刻設備。
但是在芯片產業鏈中,屬于重中之重的前道光刻設備,我們還落后世界先進水平很多,上海微電子的前道設備目前只能實現90nm工藝制程,主要面向低端前道光刻機市場,當前上微的主要任務是:向可以完成28nm制程的193納米ArF浸沒式DUV光刻機,發起最后的國產化沖擊。
光刻機作為前道工藝七大設備之首(光刻機、刻蝕機、鍍膜設備、量測設備、清洗機、離子注入機、其他設備),價值含量極大,在制造設備中投資額中,單項占比高達23%,技術要求極高,涉及精密光學、精密運動、高精度環境控制等多項先進技術。光刻機是人類文明的智慧結晶,被譽為半導體工業皇冠上的明珠。
可以說,年產值幾百億美元的半導體設備支撐了年產值幾千億美元的半導體制造產業,而ASML幾乎主導了整個高端光刻機設備市場。
除了目前可供臺積電三星完成3nm 制程的EUV 光刻機,目前ASML的新一代極紫光刻機也正在商業化中。
臺積電和三星電子從7納米開始在一部分工程中導入了NA=0.33的EUV曝光設備,并且逐步在5納米工藝中導入,據說,2納米以后的超微縮工藝需要更高解析度的曝光設備、更高的NA化(NA=0.55)。ASML目前已經完成了高NA EUV曝光設備的基本設計(即NXE:5000系列),預計在2022年前后實現量產。
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