打破 ASML 關(guān)鍵技術(shù)壟斷，國產(chǎn)光刻機發(fā)展更進一步！

近日，北京證監(jiān)局披露了華卓精科的第三期輔導(dǎo)工作報告，公司擬登陸科創(chuàng)板。據(jù)公司官網(wǎng)顯示，其生產(chǎn)的光刻機雙工件臺，打破了ASML公司在工件臺上的技術(shù)壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術(shù)的公司。

華卓精科成立時間為2012年5月9日，曾在新三板掛牌上市，于2019年2月13日起終止在新三板掛牌。公司主要從事半導(dǎo)體制造裝備及其關(guān)鍵零部件研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù)，其中光刻機雙工件臺是公司稱作為核心戰(zhàn)略產(chǎn)品。

北京華卓精科科技股份有限公司由清華IC裝備團隊在清華大學(xué)及其下屬“北京-清華工業(yè)技術(shù)研究院”和02專項的支持下創(chuàng)立，是一家肩負著專項重大科研成果產(chǎn)業(yè)化重任的高新技術(shù)企業(yè)。公司建立初衷在于將清華大學(xué)在02專項中積累的高端壟斷技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化，通過“技術(shù)輻射＆下行”的方式，面向國內(nèi)市場提供產(chǎn)業(yè)界急需的高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品。

光刻機雙工件臺是什么？

光刻機中最關(guān)鍵的兩個子系統(tǒng)，一個是超精密曝光光學(xué)系統(tǒng)，另外一個就是超精密工件臺系統(tǒng)。雙工件臺，即在一臺光刻機內(nèi)有兩個承載晶圓的工件臺。兩個工件臺相互獨立，但同時運行，一個工件臺上的晶圓做曝光時，另一個工件臺對晶圓做測量等曝光前的準備工作。當(dāng)曝光完成之后，兩個工件臺交換位置和職能，如此循環(huán)往復(fù)實現(xiàn)光刻機的高產(chǎn)能。

雙工件臺的發(fā)明使光刻機的產(chǎn)能有了大幅度提高。傳統(tǒng)的光刻機中只有一個工件臺，晶圓的上下片、測量、對準、曝光都是順序進行的；而在雙工件臺中，大部分測量、校正工作可以在另一個工件臺上并行。先進光刻機要求有極高的對準精度，而對準精度與所需要的測量的對準標記數(shù)目成反比，即測量的標識越多，所能表達的對準精度越高。大量的測量必然導(dǎo)致單工件臺光刻機的產(chǎn)能進一步下降。一般曝光的時間要大于測量和校正的時間，因此，在雙工件臺設(shè)計中系統(tǒng)可以做更多更復(fù)雜的測量，而不影響產(chǎn)能。

圖1雙工件臺（TWINSCAN）光刻機的結(jié)構(gòu)示意圖

中國光刻機企業(yè)發(fā)展到什么階段？

<電子發(fā)燒友>查閱資料發(fā)現(xiàn)華卓精科主要還是專注于高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品，比如光刻機雙工件臺。整體而言，國內(nèi)可以生產(chǎn)光刻機的廠商相當(dāng)少，目前來看，上海微電裝備的發(fā)展在國內(nèi)最為領(lǐng)先，是國內(nèi)唯一一家生產(chǎn)高端前道光刻機整機的公司，其目前可生產(chǎn)加工90nm工藝制程的光刻機，同時承擔(dān)國家科技重大專項“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項”（02專項）的65nm光刻機研制，代表國產(chǎn)光刻機最高水平。

上海微電子裝備光刻機主要用于廣泛應(yīng)用于集成電路前道、先進封裝、FPD、MEMS、LED、功率器件等制造領(lǐng)域，2018年出貨大概在50-60臺之間。資料顯示，上海微電子SSX600系列步進掃描投影光刻機可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關(guān)鍵層和非關(guān)鍵層的光刻工藝需求，可用于8寸線或12寸線的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

圖：上海微電子SSX600系列光刻機主要產(chǎn)品型號及參數(shù)

事實上，上海微電子的光刻機技術(shù)水平與國際巨頭的差距，基本上可以反應(yīng)目前國內(nèi)光刻機技術(shù)在國際的位置。很明顯，上海微電子與國際三巨頭尼康、佳能（中高端光刻機市場已基本沒落）、ASML（中高端市場近乎壟斷）仍然存在很大差距。不過，有知乎網(wǎng)友認為，新技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，比學(xué)習(xí)現(xiàn)有知識技術(shù)的追趕，更難超越更具有偶然性，這也是為什么發(fā)達國家增長率越來越低，而中國作為發(fā)展中國家的增長卻相當(dāng)快，中國的光刻機制造會越來越好。

從2018年各個光刻機制造商的銷售數(shù)據(jù)，可以看出發(fā)展逐漸趨于平緩。

2018年ASML、Nikon、Canon三巨頭半導(dǎo)體用光刻機出貨374臺，較2017年的294臺增加80臺，增長27.21%。ASML、Nikon、Canon三巨頭光刻機總營收118.92億歐元，較2017年增長25.21%。從EUV、ArFi、ArF機型的出貨來看，全年共出貨134臺。其中ASML出貨120臺，占有9成的市場。

2018年ASML光刻機出貨224臺，營收達82.76億歐元，較2017年成長35.74%。其中EUV光刻機營收達18.86億歐元，較2017年增加7.85億歐元。EUV光刻機出貨18臺，較2017年增加7臺；ArFi光刻機出貨86臺，較2017年增加10臺；ArF光刻機出貨16臺，較2017年增加2臺；KrF光刻機出貨78臺，增加7臺；i-line光刻機出貨26臺，和2017年持平。

2018年單臺EUV平均售價1.04億歐元，較2017年單臺平均售價增長4%。而在2018年一季度和第四季的售價更是高達1.16億歐元。目前全球知名廠商包括英特爾Intel、三星Samsung、臺積電TSMC、SK海力士SKHynix、聯(lián)電UMC、格芯GF、中芯國際SMIC、華虹宏力、華力微等等全球一線公司都是ASML的客戶。2018年中國已經(jīng)進口多臺ArFi光刻機，包括長江存儲、華力微二期。

2018年度（非財年），Nikon光刻機出貨106臺，營收達20.66億歐元，較2017年成長25.29%。2018年度，Nikon半導(dǎo)體用光刻機出貨36臺，比2017年度增加9臺，增長33.33%。其中ArFi光刻機出貨5臺，較2017年度減少1臺；ArF光刻機出貨9臺，較2017年度增加1臺；KrF光刻機出貨5臺，較2017年度增加3臺；i-line光刻機出貨17臺，較2017年度增加6臺。Nikon半導(dǎo)體用光刻機出貨36臺中，其中全新機臺出貨19臺，翻新機臺出貨17臺。2018年度，Nikon面板（FPD）用光刻機出貨70臺。

2018年Canon光刻機出貨183臺，營收達15.5億歐元，較2017年微增1.6%。2018年Canon半導(dǎo)體用光刻機出貨達114臺，較2017年增加44臺，增長62.85%。但是主要是i-line、KrF兩個低端機臺出貨。2018年全年面板（FPD）用光刻機出貨69臺。

而國內(nèi)的發(fā)展情況如何呢？國家重大專項人員投入上正在加大力度，遵循系統(tǒng)工程的開發(fā)流程，整機系統(tǒng)設(shè)計和集成能力很好，目前產(chǎn)品輻射到泛半導(dǎo)體行業(yè)中低端光刻機和類光刻機設(shè)備，產(chǎn)品市場前景不錯。封裝光刻機國內(nèi)市場80%以上占有率，在東南亞也有銷售；LED光刻機近期發(fā)力，訂單多的干不完，年前，6代TFT面板光刻機已出廠，進入量產(chǎn)節(jié)奏。

整體而言，國內(nèi)光刻機企業(yè)與國外光刻機企業(yè)存在差距，但是不管是在市場占有率，還是一些關(guān)鍵技術(shù)上，都在逐漸突破。

本文為電子發(fā)燒友綜合報道