国产光刻机背后的希望( 二 )


从分类来看 , 无掩模光刻机又可分为电子束直写光刻机、离子束直写光刻机、激光直写光刻机;有掩模光刻机分为接触/接近式光刻机和投影式光刻机 。
此外 , 有掩模光刻机又可按照光刻光源的代际进行划分 , 上海微电子正在研发的193nm光波长ArF浸没式光刻机属于第四代光刻机 , 可用于45~22nm制程芯片的生产 。
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光刻机经历了五代发展(图源:国泰君安证券研究)
目前 , 上海微电子是中国国内唯一能制造IC前道工艺用光刻机的企业 , 在其已量产的光刻机产品中 , 最为先进的是SSA600/200产品 , 能够用于90nm制程芯片的生产 。
深紫外线光刻机作为有掩模光刻机历史上的第四代光源 , 193nm光波长ArF(准分子激光器)已经是世界领先水平 。 也就是说 , 如果上海微电子成功设计、集成出193nm光波长ArF浸没式光刻机 。 就意味着在深紫外线光刻领域 , 中国技术水平已经赶上全球光刻机龙头ASML 。
三、上海微电子背后的国家队“五强”光刻机主要可分为照明系统、Stage系统(工作台系统)、镜头组、搬送系统、Alignment系统(对准标记系统)这五大组成部分 。
作为高度复杂的半导体领域关键设备 , 光刻机对集成度的要求极高 。 有数据显示 , 组装一台光刻机需要上万个零部件 。
由于光刻机各个组件的高度复杂 , 全球光刻机龙头ASML即在成立早期 , 采取“Out House”的运营模式 , 仅负责光刻机整机的设计和子系统的需求定义 , 将各个子系统委托第三方厂商进行研发生产 。
直至今天 , ASML仍保留有部分“Out House”模式的传统 , 比如 , 其使用的光刻机核心组件 , 由蔡司、Cymer等多家厂商供应 。
与ASML相同 , 上海微电子的193nm光波长ArF浸没式光刻机研发之路上 , 亦有国产产业链玩家的支持 。
为尽快完成对193nm光波长ArF DUV光刻机的攻关 , 中国推出“极大规模集成电路制造技术及成套工艺”项目(又称“02专项计划”) , 其中专门针对光刻产业进行规划 。
根据“02专项计划” , 我国光刻机研发工作亦采用类似“Out House”的研发模式 , 上海微电子负责整机的设计与集成 , 另有五家企业各自负责对光刻机不同核心零部件的研发 。
值得一提的是 , 这五家承担核心零部件研发企业 , 均与中国顶尖高校联系紧密 , 代表着中国最顶尖的半导体研发实力 。
这五家企业分别是:
1、北京科益虹源
北京科益虹源光电技术有限公司成立于2016年7月 , 主营光刻机光源系统 , 拥有准分子激光技术研究、产品开发的能力 。
在企业工商平台可以看到 , 北京科益虹源第一大客户为持股37.5%的中国科学院微电子研究所 。
2、北京国望光学
北京国望光学科技有限公司成立于2018年 , 经营范围包含光刻机曝光光学系统、高端镜头、光电仪器与装备、光学加工与检测设备等 。
目前 , 北京亦庄国际投资发展有限公司持股国望光学约66.67% , 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所持股国望光学约14.67% 。
3、长春国科精密
长春国科精密光学技术有限公司成立于2014年 , 总部位于吉林省长春市 , 在上海设有投影光刻照明系统研发事业部 。
目前 , 长春国科精密由长春净月创业投资有限公司100%持股 。 值得一提的是 , 长春国科精密与北京国望光学的法定代表人 , 均为长春光机所所长助理孙守红 。
长春光机所是中科院最大的研究所 , 先后孕育出了西安光机所、上海光机所、成都光机所等科研机构 。
据长春国科精密官网 , 目前 , 长春国科精密作为“国家科技重大专项02专项”支持的唯一高端光学技术研发单位 , 正在承担NA0.82、NA1.35等多种类型高端IC制造投影光刻机曝光光学系统的技术研发及产业化推进工作 。
4、北京华卓精科
华卓精科成立于2012年 , 主营业务为集成电路制造装备及关键零部件的研发和产业化 。 目前产品包括光刻机双工件台及其衍生产品超精密运动平台、激光退火设备、晶圆键合设备等 。
今年六月份 , 华卓精科的科创板IPO申请获得上交所受理 , 但这一IPO流程已于9月30日被中止 。 根据上交所官网 , 中止原因是华卓精科发行上市申请文件中记载的财务资料已过有效期 , 需要补充提交 。
在华卓精科递交的招股书中可以看到 , 其光刻机双工件台产品的重要客户 , 正是上海微电子 。
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