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光刻机|一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?

『联盟·玩科技摘要_光刻机|一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?』问题来了,EUV光刻机凭什么值这个价?这需要从光刻机在芯片制造中的地位,EUV光刻设备的技术含量,以及全球光刻市场的形势说起。1、光刻机相当于照片洗印机苹果刚刚发布的iPhone12搭载的A14芯片,集成了118亿个晶体管,每个晶体管的大小都是原子级别的。换句...


在几年前 , 可能很少有人知道什么是光刻机 , 但现在 , 随着芯片成为热门话题 , 光刻机的话题也爆热起来 。 其中 , 最引人注目的是光刻机天文数字般的价格 。
10月14日 , ASML总裁兼首席执行官Peter Wennink在介绍公司三季度业绩时 , 说:“我们第三季度的新增订单达到了29亿欧元 , 其中5.95亿欧元来自4台EUV设备 。 ”由此估算 , 一台EUV光刻机的售价高达1.48亿欧元 , 折合人民币11.74亿元 。
这个价格有多贵呢?按波音公司2014年产品目录公布的价格 , 一架波音B787飞机的零售价为2.571亿美元 , 按现在的汇率计算 , 大约合人民币17.3亿元人民币 。
光刻机|一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?
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也就是说 , 一台EUV光刻机的售价可以买大约0.68架波音B787飞机 。
问题来了 , EUV光刻机凭什么值这个价?这需要从光刻机在芯片制造中的地位 , EUV光刻设备的技术含量 , 以及全球光刻市场的形势说起 。
1、光刻机相当于照片洗印机
苹果刚刚发布的iPhone 12搭载的A14芯片 , 集成了118亿个晶体管 , 每个晶体管的大小都是原子级别的 。 换句话说 , 你随手从头上拔下一根头发 , 其横截面上就可以容纳20多万个A14芯片的晶体管 。
如此微小的晶体管 , 一般显微镜已经很难看清楚 , 而要制造它们 , 只能靠光刻(Lithography)设备 , 俗称光刻机 。 在半导体制造过程中 , 光刻机会投射光束 , 穿过印着图案的光掩膜版和光学镜片 , 将芯片的线路图曝光在涂有光刻胶的硅晶圆上 , 然后通过蚀刻曝光或没有曝光的部分来形成沟槽 , 再进行沉积、蚀刻、掺杂 , 从而制造出不同材质的线路 , 最终形成集成电路 , 封装测试后就是我们平常见到的芯片 。
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简单说 , 光刻机的作用就是将光掩膜版上设计好的集成电路图形 , 通过光线曝光 , 转移到硅片上 。 在这一过程中 , 光刻机相当于一台照片曝光洗印机 , 负责把底片(光掩膜版)上的图案 , 曝光并转印到相纸(硅晶圆)上 , 得到最终的照片(芯片) 。
实际上 , 在仙童半导体时期 , “硅平面制造工艺”刚发明时 , 采用的“光刻机”就购买自照相器材商店的洗印设备 , 然后加以改造而成 。 集成电路工艺发明人、英特尔创始人罗伯特.诺伊斯还磨制过“光刻机”的镜头 。
经过数十年的发展 , 集成电路越来越复杂 , 元器件越来越微小 , 晶体管栅极氧化层厚度最薄只有几纳米 , 比最小的圆环病毒(直径17纳米)还小 。 相应地 , 光刻机也变得越来越精密复杂 , 曝光环境从通常的环境 , 演变为EUV光刻机需要的苛刻的真空 。 汇聚或改变光线的镜头 , 也从各种光学玻璃 , 发展到目前只能采用由Mo/Si及Mo/Be等多层膜构成的复杂反射镜 , 以配合EUV光刻机的特殊要求 。 (详见下图)
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结果就是 , 光刻机从可以手工改造的普通设备 , 逐渐变成集成电路产业皇冠上的明珠 , 研发的技术门槛和资金门槛高到令人望而生畏 。
2、EUV光刻技术研发拼举国之力
光刻机之所以被称为集成电路产业皇冠上的明珠 , 是因为集中了目前人类在电子、光学、精密机械和控制领域的最尖端知识 , 它的主要系统包括曝光光源、光学系统、电系统、机械系统和控制系统 , 每个系统既要超高精密 , 又要完美配合 , 因此对制造和装配技能有极高的要求 。

声明:本文是由网友投稿,文中所阐述的观点不代表的立场。


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