光刻設備的案例
國產超分辨光刻裝備通過驗收，可加工22納米芯片
來源：內容來自解放軍報社裝備發展部分社，作者 鄒維榮、呂珍慧
我國成功研制出世界首臺分辨力最高紫外超分辨光刻裝備
可加工22納米芯片
▲超分辨光刻裝備核心部件納米定位干涉儀以及精密間隙測量系統。
軍報記者成都11月29日電（呂珍慧、記者鄒維榮）國家重大科研裝備研制項目“超分辨光刻裝備研制”29日通過驗收，這是我國成功研制出的世界首臺分辨力最高紫外超分辨光刻裝備。該光刻機由中國科學院光電技術研究所研制，光刻分辨力達到22納米，結合多重曝光技術后，可用于制造10納米級別的芯片。
▲超分辨光刻設備核心部件超分辨光刻鏡頭。
中科院理化技術研究所許祖彥院士等驗收組專家一致表示，該光刻機在365納米光源波長下，單次曝光最高線寬分辨力達到22納米。項目在原理上突破分辨力衍射極限，建立了一條高分辨、大面積的納米光刻裝備研發新路線，繞過了國外相關知識產權壁壘。
▲超分辨光刻設備加工的4英寸光刻樣品。
▲采用超分辨光刻設備加工的超導納米線單光子探測器。
光刻機是制造芯片的核心裝備，我國在這一領域長期落后。
展開 傳三星計劃投資557億元用于采購ASML EUV 光刻機
雖然由于合同中的保密條款未能披露具體細節，但證券市場消息稱，該協議將使ASML在五年內提供總共50套設備，而每臺單價約為2000億韓元（約合人民幣11.02億元），總價值可達10萬億韓元（約合人民幣551億元）。
目前尚不清楚其合同中的產品是現有EUV光刻設備還是下一代“High NA EUV”光刻設備。不過，目前EUV光刻設備最大的問題是產量有限。據官方介紹，它“比衛星部件還復雜”，每年只能生產很有限的數量。據說去年是40臺，今年ASML估計是60臺。而目前需要且能購買到EUV光刻設備的廠商有五家：三星電子、臺積電、英特爾、SK海力士和美光。其中，臺積電約占供應量的70%，剩下四家公司爭奪剩下的30%。
三星電子于去年6月推出了全球首個采用全柵極（GAA）技術的3nm代工技術，因此該公司一直在努力確保采購更多EUV光刻設備，目標是在明年上半年進入3nm世代的第二代工藝，在2025年進入2nm工藝，在2027年進入1.4nm工藝。
正因如此，李在镕董事長去年6月訪問了ASML總部，與首席執行官Peter Bennink討論了EUV采購問題，并在同年11月訪問韓國期間與Bennink進行了進一步會談。鑒于EUV的交付周期（從下單到收貨）至少需要一年，這些會議看起來確實取得了實際成果。
展開 【芯聞前沿】光刻機全球霸主ASML投資2400億韓元赴韓國建廠！
5月17日消息，據韓國媒體Business Korea報導，韓國產業通商資源部于5月13日對外宣布，全球光刻機龍頭大廠阿斯麥（ASML）計劃在韓國建設光刻設備再制造工廠及培訓中心，新廠預計在2025年建設完成。
所謂再制造，指的是以舊的機器設備為毛坯，采用專門的工藝和技術，在原有制造的基礎上進行一次新的制造，而且重新制造出來的產品無論是性能還是質量都不亞于原先的新品。
據媒體介紹，阿斯麥計劃未來四年將在韓國投資2400億韓元（約合13.7億人民幣），于京畿道華城市打造一座EUV（極端遠紫外光源）光刻設備再制造廠以及一家培訓中心，由京畿道政府對阿斯麥在當地的授權、擴張業務提供協助。其EUV光刻設備再制廠的主要用途就是為韓國當地運行的EUV光刻機的維護和升級提供助力。
據了解，此前韓國發布半導體強國建設戰略規劃，將半導體研發稅額抵扣率提升至40～50%，并且還擬斥資約4500億美元建設全球最大的芯片制造基地，韓國想躋身芯片半導體大國行列的意圖不言而喻，此次阿斯麥赴韓國建廠，對加快韓國半導體建設將會有很大的助力。
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展開 科普 | 荷蘭ASML的EUV芯片光刻機工作流程及關鍵技術
各個工藝節點和工藝及光刻機光源類型的關系圖
根據業界的實際情況，英特爾和臺積電一直到7nm工藝節點都依然使用浸入式ArF的光刻設備。但是對于下一代的工藝，則必須采用EUV光源的設備了。目前全球只有ASML一家能夠提供波長為13.5nm的EUV光刻設備。毫無疑問，未來5nm和3nm的工藝，必然是EUV一家的天下。事實上，三星在7nm節點上便已經采用了EUV光刻設備，而中芯國際此前也訂購了一臺EUV用于7nm工藝的研發。
在售的部分光刻機的列表及相關參數
目前光刻設備按照曝光方式分為Stepper和Scanner兩種。Stepper是傳統的一次性將整個區域進行曝光；而Scanner是鏡頭沿Y方向的一個細長空間曝光，硅片和掩模同時沿X方向移動經過曝光區動態完成整個區域的曝光。和Stepper相比，Scanner不僅圖像畸變小、一致性高，而且曝光速度也更快。所以目前主流光刻機都是Scanner，只有部分老式設備依舊是Stepper。上表中如果沒有特別注明，都是屬于Scanner類型。
展開 
ASML：最新光刻機可支持5nm制程工藝，很快進入中國市場
ASML總部位于荷蘭，脫胎于 飛利浦 光刻設備研究組，1995年在納斯達克上市。
來源：中證網
2021年前道設備（二）：光刻機、蝕刻、CVD、PVD、離子注入設備
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英特爾再處分艾司摩爾股權！但使用EUV技術時程仍難以預期
當年為了摩爾定律（Moore’s law）的延續，讓半導體先進制程可以繼續發展下去，在荷蘭半導體設備商艾司摩爾（ASML）發展光刻設備不順利，缺發資金之際，包括英特爾、臺積電、三星都相繼投資了艾司摩爾。
如今，在艾司摩爾發展已經上軌道，極紫外光光刻機（EUV）也陸續出貨，股價由當時的每股40歐元漲到當前接近150歐元之后，繼臺積電、三星之后，英特爾也再次出脫艾司摩爾的股票。
時間回到2012年7月，當時英特爾宣布向艾司摩爾投資33億歐元（約合當時41億美元），以協助其開發EUV光刻設備及18英寸晶圓。
而隨著英特爾投資艾司摩爾之后，臺積電與三星也響應艾司摩爾的“客戶聯合投資專案”（Customer Co-Investment Program），也和英特爾采取了相同的方式，即一部分現金支持，一部分購買股權的方式取得了艾司摩爾相應的股份。
其中臺積電方面購入了約艾司摩爾5%的股權，三星則是買下了約3%的股權，同時成為艾司摩爾的策略投資股東。而3家公司當時投資艾司摩爾，都是以協助發展光刻設備為目標。所以，到后來才有在先進發展制程中，3家公司可以領先其他業者，首先獲得EUV設備的傳聞。
如今，在艾司摩爾發展EUV設備逐漸上軌道之后，3家投資艾司摩爾的股東也陸續出脫手中的持股。在三星與臺積電分別出脫艾司摩爾的持股之后，英特爾也進行了股份處分的動作。
2017年6月，英特爾仍持有10%的艾司摩爾股票，2017年底首次處分到5%以內。日前英特爾又一次處分了艾司摩爾的股票，使得持股比率更降至3%以內。
雖然，，就當時的買進價格約每股40歐元，到現在已經漲到每股接近150歐元來說，英特爾處分艾司摩爾的股票絕對是個賺錢的投資。不過，對英特爾來說，真正的意義似乎并不在此。
展開 英特爾的EUV計劃尚未明朗
當年為了摩爾定律（Moore's law）的延續，讓半導體先進制程可以繼續發展下去，在荷蘭半導體設備商艾司摩爾（ASML）發展光刻設備不順利，缺發資金之際，包括英特爾、臺積電、三星都相繼投資了艾司摩爾。如今，在艾司摩爾發展已經上軌道，極紫外光光刻機（EUV）也陸續出貨，股價由當時的每股40 歐元漲到當前接近150 歐元之后，繼臺積電、三星之后，英特爾也再次出脫艾司摩爾的股票。雖然，英特爾是否會用上EUV 設備還未定，但是出脫股票卻讓荷包賺滿。
時間回到2012 年7 月，當時英特爾宣布向艾司摩爾投資33 億歐元（約合當時41 億美元），以協助其開發EUV 光刻設備及18 吋晶圓。第1 期目標是英特爾投資5.53 億歐元（約當時6.8 億美元） 協助艾司摩爾開發18 吋晶圓制造工具。同時，英特爾也以17 億歐元（約當時21 億美元） 的代價，收購艾司摩爾大約10% 的發行股票，使得英特爾最終持有艾司摩爾的股權比率達到15%。
而隨著英特爾的投資艾司摩爾之后，臺積電與三星也響應艾司摩爾的「客戶聯合投資專案」（Customer Co-Investment Program），也和英特爾相同的方式，就是一部分現今提供，一部分購買股權的方式，臺積電方面購入了約艾司摩爾5% 的股權，三星則是買下了約3% 的股權，同時成為艾司摩爾的策略投資股東。而3 家公司當時投資艾司摩爾，都是以協助發展光刻設備為目標。所以，到后來才有在先進發展制程中，3 家公司可以領先其他業者，首先獲得EUV 設備的傳聞。
如今，在艾司摩爾發展EUV 設備逐漸上軌道之后，3 家投資艾司摩爾的股東也陸續出脫手中的持股。在三星與臺積電分別出脫艾司摩爾的持股之后，英特爾進行股份處分的動作。
展開 投入占比超光刻機，揭秘走在國產替代前列的刻蝕設備
看點：為何近些年來刻蝕設備的價值占比不斷上升？中國刻蝕設備發展如何？
光刻機、刻蝕機和薄膜沉積設備是芯片制造過程中的三大核心設備，如果把芯片比作一幅平面雕刻作品，那么光刻機是打草稿的畫筆，刻蝕機是雕刻刀，沉積的薄膜則是構成作品的材料。光刻的精度直接決定了元器件刻畫的尺寸，刻蝕和薄膜沉積的精度則決定了光刻的尺寸能否實際加工，因此光刻、刻蝕和薄膜沉積設備是芯片加工過程中最重要的三類主設備，價值占前道設備的近 70%。
在高端光刻領域，浸沒式光刻是干法光刻的替代技術，新舊技術的替代帶來了光刻機的完全壟斷。ICP 刻蝕并不是 CCP刻蝕的替代技術，而是各有所長，側重了不同工藝步驟，新舊技術共存形成了刻蝕領域的寡頭競爭。光刻機的技術瓶頸推動刻蝕市場發展。在光刻技術停滯不前的情況下，想要繼續提升制程大體有兩個思路，即雙重光刻+刻蝕，或多重薄膜+刻蝕，無論用哪種思路都離不開刻蝕步驟的增加。芯片設計的變化帶來刻蝕設備需求的提升，近幾年來 3D NAND 等新結構的應用導致在存儲器制造過程中刻蝕步驟大幅增加。
本期的智能內參，我們推薦東興證券的報告《半導體設備：刻蝕機走在國產替代前列》， 詳解刻蝕設備的發展歷程，以及中國刻蝕設備的逆襲邏輯。
本期內參來源：東興證券
原標題：
《半導體設備：刻蝕機走在國產替代前列》
作者：劉慧影 劉奕司
半導體設備推動芯片制造業的發展
1、 半導體設備推動摩爾定律的實現
半導體是指在某些條件下導電某些條件下不導電的一類材料，生活中常用“半導體”一詞來泛指半導體電子元器件。集成電路是最重要的一類半導體器件，又稱為芯片。
展開 EUV供應鏈全線飄紅
來源：MoneyDJ
今天，據彭博社報導，日本極紫外光(EUV)光罩檢測設備商Lasertec總裁Osamu Okabayashi受訪時透露，客戶 名單于上個會計年度(截至6月底為止)首度擴大到計算機DRAM制造商。他說，邏輯IC晶圓代工廠商采用3nm等先進制程技術，因此仍將會是Lasertec的最大客戶族群。
Lasertec上個會計年度積壓訂單金額升至破紀錄的1,358億日元、今年度預估還將成長57%。Lasertec并且預期營收、盈余將連續第6年寫下新高紀錄。
Lasertec分別在2019年、2020年大漲296.86%、117.81%，今年迄今(截至周四收盤為止)漲幅達95.4%。
01 EUV光刻設備商ASML調高展望
EUV光刻設備供貨商艾司摩爾(ASML Holding NV)9月29日在網絡法說會上宣布調高長期展望。
艾司摩爾表示，在高利潤、激烈創新生態系統的支持下，電子業的全球大趨勢預料將持續推動整個半導體市場成長。
艾司摩爾周四上漲1.95%、收746.82美元，今年迄今上揚53.12%。
02 美光Boise總部引進業界最新EUV系統
9月28日，美國最大內存芯片制造商美光科技(Micron Technology Inc.)宣布，2022會計年度(始于2021年9月3日)資本支出將介于110-120億美元之間，但DRAM生產設備年度資本支出將低于2021年度。
展開 半導體設備一機難求
所以不僅僅是如應用材料、KLA等半導體設備大廠商去年賺到手軟，據全球領先的二手半導體設備商SurplusGLOBAL中國區總經理陳真告訴半導體行業觀察，“SurplusGLOBAL 2021年的全球銷售額比2020年接近翻番，中國區銷售額翻番。二手半導體設備如此火熱的原因，優勢主要體現在交期短上面?！?轉用國產設備或許是一個出路
在全球半導體設備需求暴漲，而新設備和二手設備都缺貨的情況下，再加上國產替代和國外供應鏈緊張的紅利之下，國產半導體設備公司真正迎來了產業化的大機遇。據了解，現在許多國產半導體設備公司的訂單也爆滿，產品交貨期普遍延長。
陳真直言道，現在部分少量國產設備已經在性能上趕上了國外原廠設備，而且交期方面相對較好，客戶的認可度也隨之增高，相對應的這部分二手設備在國內的售價會低于國外的售價，或者說他們的存在就給某一類型設備的價格設了天花板。
縱觀整個半導體生產設備行業，國產半導體設備企業已經在大部分半導體生產設備環節中布局和滲透。集成電路制造設備通常分為前道工藝設備（芯片制造）和后道工藝設備（芯片封裝測試）兩大類，前者主要包括六大工藝步驟，分別為：熱處理、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、機械拋光，所對應的專用設備主要包括快速熱處理/氧化/擴散設備、光刻設備、刻蝕/去膠設備、離子注入設備、薄膜沉積設備、機械拋光設備等。其中，光刻設備、刻蝕設備、薄膜沉積設備以及離子注入設備是同列為前道四大集成電路制造關鍵設備。后者主要是封裝設備和各類測試設備。
目前，去膠設備、清洗設備、刻蝕設備等產品國產替代率較高，而涂膠顯影設備、光刻設備則主要依賴進口。
在熱處理設備領域，根據Gartner統計數據，2020年應用材料市占全球第一，占比約69.72%，全球第一。
展開 
后摩爾時代看先進封裝技術如何突破摩爾定律的限制？
先進封裝已經朝著精細化的方向發展，雖然其并沒有以往晶圓級別的密度，但是不同chiplet模塊之間的封裝是需要面對諸如密封，散熱，絕緣等挑戰，而且也需要更精密的光刻設備與相關的光刻膠材料。
目前高密度扇出型封裝技術正在尋求突破1μm線寬/間距（line/space）限制，擁有這些關鍵尺寸（critical dimension，CD），扇出型技術將提供更好的性能，但是要達到并突破1μm的壁壘，還面臨著制造和成本的挑戰。
重布線層（Redistribution Layer，RDL）是扇出型封裝的關鍵部分。RDL是在晶圓表面沉積金屬層和介質層并形成相應的金屬布線圖形，來對芯片的I/O端口進行重新布局，將其布置到新的、節距占位可更為寬松的區域。RDL采用線寬（line）和間距（space）來度量，線寬和間距分別是指金屬布線的寬度和它們之間的距離。
扇出型技術可分成兩類：低密度和高密度。低密度扇出型封裝由大于8μm的line/space（8-8μm）的RDL組成。高密度扇出型封裝有多層RDL，CD在8-8μm及以下，主要應用于服務器和智能手機。一般來說，5-5μm是主流的高密度技術。
行業上掌握突破1μm線寬/間距的封裝技術很少，當中關鍵的光刻膠材料仍然掌握在日本公司手上。據了解，JSR正型封裝用光刻膠在5μm厚度的膜上可以做到0.9μm線寬/間距，仍然在業界領先。
臺積電、英特爾、AMD、日月光等主要芯片設計、制造、封裝廠商均已經逐漸應用上先進封裝技術，其必然會成為未來驅動芯片行業發展的一大力量。
先進封裝正朝著具有更精細布線層的復雜結構發展，其必然會受到光刻設備和材料的影響，如何從中去獲得精度良率的提升，同時也能把成本不斷降低，成為其發展所需面對的挑戰。
展開 市場 | 談談中國光刻機14納米的進度
中國大陸的中芯國際，全部洋q洋炮，用的ASML光刻機，在2019年實現的14納米量產。
我們國產的光刻機分兩種：
1、上海微電子，造28納米芯片的光刻機，在今年，2021年會交貨，2022年能在芯片廠達成量產。這個不能完全“去美”化。估計，其進化到14納米，還得2-3年，也就是2024-2025年能夠量產。（不叫28納米光刻機，而是193納米的光源，配合各種處理手續，可以造65n納米、40納米、28納米等各種制程芯片）
2、華虹旗下的上海集成電路研發中心（ICRD），就是完全“去美”化的28納米光刻機，估計是2024年交貨，2025-2026年能在芯片廠達成28納米量產。但進化到，完全“去美”化的14納米量產，得要等到2027-2028年。
DUV是指 193nm波長的那批光刻機，分干式和液浸式。基本上液浸式一次曝光可以搞定45-28的工藝，再往下，例如14納米和7納米，是依然用這種光刻機的采取多重曝光技術實現。臺積電和三星，用DUV生產14納米7納米，都是如此手段。
在先進光刻設備方面，清華大學與德國聯邦技術學院合作，不僅提出并驗證了一種新型粒子加速器“穩態微聚束”的實驗演示，而且還驗證了SSMB的工作機理?！胺€態微聚束”可以覆蓋到光刻機所需的EUV波段，大概率可以適用于最先進的EUV光刻機設備。
展開 韓國芯片制造商面臨中國難題
一位當地設備制造商的消息人士說：“美國在半導體設備上的影響力很大，占據了大部分市場份額。”
韓國公司在中國土地上進行的最后一次設施投資可以追溯到2019年，當時美國總統唐納德·特朗普（Donald Trump）仍未收緊對中國來自美國制造的半導體設備出口。
三星電子宣布在2019年對其西安的芯片廠進行80億美元的投資，以擴大NAND閃存的產能。
在斥資9,500億韓元在無錫建立工廠之后，SK海力士于同年完成了其DRAM工廠的擴建。
一位知情人士說：“ SK海力士沒有計劃擴大其在無錫的DRAM工廠的生產能力。”
三星電子拒絕置評。
由于中國相對較低的地價和勞動力成本，中國一直是內存芯片生產線的首選目的地。對于三星電子和SK hynix而言，中國是韓國以外唯一擁有內存芯片工廠的國家。
現在，他們在中國的投資計劃取決于美國新政府的行動，而拜登政府可能會發起更廣泛的運動，以遏制各種技術的出口。
由谷歌前首席執行官埃里克·施密特（Eric Schmidt）主持的美國國會咨詢委員會國家安全委員會起草的一項政策建議，呼吁美國政府與盟國合作，阻止將關鍵的半導體制造設備供應給中國。國務院和商務部應與荷蘭和日本政府合作，調整所有三個國家在高端半導體制造設備（特別是極紫外（EUV）和氟化氬（ArF）浸沒式光刻設備）方面的出口許可程序，推定拒絕向中國出口此類設備的許可證的政策。
這項提議超出了現有制裁措施的一步，現有制裁限制了由荷蘭ASML獨家向中國芯片制造商出口EUV設備。
如果政府在禁令中增加氟化氬浸沒式光刻設備，此舉可能會影響中國存儲芯片的制造。
一家本地存儲芯片制造商的消息人士說：“主流的DRAM和NAND閃存產品是基于ArF技術制造的?！?/span>
展開 半導體周報｜10nm及以下制程用品禁運；國產ArF光刻膠新突破；中晶大硅片項目傳來新進展；半導體設備銷售額或創紀錄...
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首款國產ArF光刻膠通過認證，可用于45nm工藝
近日，南大光電公告稱，由旗下控股子公司寧波南大光電材料自主研發的 ArF 光刻膠產品成功通過客戶使用認證，線制程工藝可以滿足 45nm-90nm光刻需求。
“ArF 光刻膠產品開發和產業化”是寧波南大光電承接國家“02 專項”的一個重點攻關項目。本次產品的認證通過，標志著“ArF 光刻膠產品開發和產業化”項目取得了關鍵性的突破，成為國內通過產品驗證的第一只國產 ArF 光刻膠。此舉意味著國產193nm ArF 光刻膠產品正式由研發走向量產階段。
認證評估報告顯示，“本次認證選擇客戶 50nm 閃存產品中的控制柵進行驗證，寧波南大光電的 ArF 光刻膠產品測試各項性能滿足工藝規格要求，良率結果達標。”
本次驗證使用的 50nm 閃存技術平臺，在特征尺寸上，線制程工藝可以滿足 45nm-90nm 光刻需求，孔制程工藝可滿足65nm-90nm 光刻需求，該工藝平臺的光刻膠在業界有代表性。
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