光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠,又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。出于众所周知的原因,中芯国际2018年订购、原预计2019年到货的ASML EUV光刻机,在2021年即将到来之际,依然听不到何时能发货的消息;近日,有消息人士透露,中芯国际新上任董事会副董事长蒋尚义将与ASML公司就EUV光刻设备进行谈判,谋求EUV光刻机发货。目前,中国光刻机技术至少落后国际先进水平2代以上,为解决中国半导体制造面临的困难,中科院率先士卒,白春礼院长表示:将光刻等卡脖子技术列入院里紧急的科研任务清单。
除了前述的紫外光刻技术外,广义的光刻设备还包括电子束光刻和离子束光刻等,在ASML之外,还有众多其他生产厂商。此外,不同的应用(如:掩膜版、功率芯片等)对光刻机的制程要求也不同,中国市场上对14nm以上的支撑的光刻机也有广泛的需求。硅芯片对先进制程光刻机要求很高,对于石墨烯晶圆发展出的碳基芯片而言,存在一种可能性:基于石墨烯的性能,在制造方面绕开了复杂的高端光刻技术,也可以理解为,对光刻技术的要求不像5nm硅基芯片那么高的要求。2019年,国际石墨烯创新大会上,中科院首次展示开发完成的8英寸石墨烯晶圆,无论是在质量上或是尺寸上,该成果都达到了最顶尖的水平。仪器信息网近期特对一年内的光刻设备的中标讯息整理分析,供广大仪器用户参考。(注:本文搜集信息全部来源于网络公开招投标平台,不完全统计分析仅供读者参考。)
各月中标量占比
2019年10月至2020年9月,根据统计数据,光刻设备的总中标数量为104台,涉及金额上亿元。2019年10月至2020年1月,平均中标量约9台每月。2020年2月,由于疫情影响,光刻设备市场低迷,无成交量。从2020年3月起,随着国内疫情稳定以及企业复产复工和高校复学的逐步推进,光刻设备市场逐渐回暖,其中9月产品中标量高达20台。
采购单位性质分布
从光刻设备的招标采购单位来看,高校是采购的主力军,采购量占比高达55%,企业和科研院所的采购量分别占比23%和22%。值得注意的是,企业和科研院所采购设备的单价较高,集中于高端设备和量产型设备,而高校采购以科研为主,多采购无掩膜激光直写设备。其中,在企业采购中,华虹半导体是主力。
招标单位地区分布
本次盘点,招标单位地区分布共涉及21个省份、自治区及直辖市。北京、上海、广东、江苏、浙江为光刻设备采购排名前5的地区,其中北京的中标量最多,达21台。在这些地区中,北京和广东以高校和科研院所采购为主,主要用于科研领域;上海以企业采购为主,这主要由于上海是我国集成电路产业发达地区;江苏以高校和企业采购为主,而浙江以科研院所采购为主。
不同类型光刻设备占比
广义上的光刻设备还包括了电子束光刻和离子束光刻,根据搜集到的中标数据可知,传统光刻占据了中标光刻设备的主流、占比高达92%。电子束光刻又称电子束曝光机,在采购中仅占7%,主要用于科研领域和掩模版制作,但由于其刻蚀速率太低,无法用于量产,因此采购量较少,但电子束曝光机是半导体制造的基础设备。
本次光刻设备中标盘点,涉及品牌有卡尔蔡司、Raith B.V.、RAITH GmbH、sigma、日本电子株式会社、SUSS MicroTec、Heidelberg Instruments、Durham Magneto Optics Ltd、 Nikon、EVG、TEL等。
其中,各品牌比较受欢迎的产品型号有:
德国海德堡设备(Heidelberg Instruments),创始于1984年,在激光直写设备的发展和设计上持续地改良、在各种应用上客制化。海德堡区别于过去传统的工艺技术而开发的无掩膜激光直写技术,将设计图形直接曝光到涂覆有光刻胶的衬底材料上;曝光后,如果需要修改图形结构,可以直接通过CAD软件修改原始图形,然后重新曝光即可,无需花费重新制版的时间。主要产业应用有:生命科学、微流体、MEMS、微光学、传感器、材料研究等有微纳米结构需求的科研领域。
URE-2000/35型光刻机非常适合工厂(效率高,操作傻瓜型,自动化程度高)和高校教学科研(可靠性好,演示方便)采用自动找平,具备真空接触曝光、硬接触曝、压力接触曝以及接近式曝光四种功能,自动分离对准间隙和消除曝光间隙,采用 350W 进口(德国)直流汞灯,可调节光的能量密度。设备外形美观精制,性能非常可靠,自动化程度很高,操作十分方便。
EVG610是一款非常灵活的、适用于研发和小批量试产的对准系统,可处理200mm之内的各种规格的晶片。EVG610支持各种标准的光刻工艺,例如:真空、软、硬接触和接近曝光;也支持其他特殊的应用,如键合对准、纳米压印光刻、微接触印刷等。EVG610系统中的工具更换非常简便快捷,每次更换都可在几分钟之内完成,而不需要专门的工程人员和培训,非常适合大学、研究所的科研实验和小批量生产。
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全球仅一家满足要求!海德堡获1300万元激光直写光刻机单一来源采购大单
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