光刻胶 会不会出 10倍牛股!!!
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台积电即将量产全球最先进的 5nm 工艺技术,在摩尔定律看似顺遂推进下,材料技术发展的重重阻碍却在台面下暗潮汹涌。
2019 年于美国硅谷登场的一场半导体光刻技术研讨会中,业界就提出半导体工艺蓝图虽然在未来 10 年可以一路推进至 1nm,却可能因光刻胶材料的瓶颈,让工艺发展到 3nm 节点时就出现警讯。
这揭示着要延续摩尔定律的生命,需要整个半导体产业链中的材料、设备、制造等各个细分领域齐心协力,像是游戏闯关般解开一道道技术难题,才能顺利往目的地前进。
EUV 是如何成为摩尔定律的推手?
业界指出,透过极紫外光( EUV) 正式迈入商用化,台积电和三星都已成功将 EUV 技术导入 7nm 并开始量产,但业界仍是看到一些技术和材料上的隐忧,其中一个巨大的挑战,就是进入 3nm 工艺,需要成本降低,分辨率更高的 EUV 光刻胶技术。
光刻技术的发展历程中,在初期,半导体大厂也是利用 193nm 沉浸式光刻和多重曝光,将工艺推展至 10nm 和 7nm,但是实现特定图形变得越来越困难,并且多重曝光也带来了生产成本的上升。
在引入 EUV 光刻技术后,EUV 所扮演的角色是 7nm 逻辑工艺的关键光刻层。在芯片制造商引入前,EUV 是由光刻机、光源、光刻胶和光掩膜所组成。
过往 EUV 技术的临界多在光源,因为光源的功率不足,会影响芯片的生产效率,这也是过去多年以来 EUV 技术一直在推迟量产的原因。ASML 花了很多时间解决光源的问题,也在 2013 年收购美国光源制造商 Cymer。
目前 ASML 的光源功率可以达到 250w,在此功率下,客户可以达到每小时 155 片晶圆吞吐量; 在实验室里,则是可以实现超过 300w 的光源功率。
光源问题解决后,EUV 技术被提出最多的挑战即是光刻胶技术的限制。
目前 EUV 的瓶颈在光刻胶
虽然半导体材料的供应都十分集中,但光刻胶技术应该算是全球集中度最高,且壁垒最高的材料,日本和美国合计占市场份额高达 95%。
在 248nm 和 193nm 的光刻中,主流有超过 20 年之久都是使用有机化学放大光刻胶 CAR,这是一种用来制作图案成形的光敏聚合物。在 EUV 技术下,光子撞击 CAR 光刻胶并产生光酸,之后 CAR 光刻胶在曝光后的过程中进行光酸催化反应,进而产生光刻图案。
不过,当 CAR 光刻胶用于 EUV 上,因为光源能量大幅增加,可能会出现不同且复杂的结果,进而影响芯片良率。
因此,半导体设备、材料商都想尽各种方式,或者提出新的光刻胶技术解决方案,让 EUV 技术可以持续使用,延续摩尔定律的寿命。
近几年不同的新 EUV 光刻胶技术陆续问世,例如也是液态式的金属氧化物光刻胶,或是干式的光刻胶等,在整个半导体产业链生态中,这是一次材料革新带来的巨大商机。
新EUV光刻胶技术百家争鸣
美国有一家材料商 Inpria 就很积极投入 EUV 光刻胶技术,这是一家 2007 年从俄勒冈州立大学化学研究所独立出来的公司,传出之后获得许多半导体公司如三星、英特尔等投资。
Inpria 是研发负性光刻胶,其分子大小是 CAR 有机光刻胶的 5 分之 1,重点是光吸收率可达 CAR 的 4〜5 倍,因此能更精密、更准确地让电路图形成形。
主要是因为,2019 年日本对韩国进行 EUV 光刻胶的出口管制,让韩国的半导体公司为了寻找替代和创新的解决方案的态度比其他半导体大厂是更加积极。
根据估计,韩国半导体有 90% 以上的光刻胶技术是仰赖日本供应,EUV 光刻胶也同样是高度仰赖日商。
三星和台积电是全球迁移引入 EUV 工艺的两大半导体厂,双方从 7nm 一路缠斗至今,台积电都是一路领先,未来要决胜 3nm 工艺节点,三星必须要在材料上有完全把握,才能再次一宣战。
根据调研机构 IC Insights 统计,尺寸小于 10 nm 的半导体产量将从 2019 年的每月 105 万片晶圆,增加到 2023 年每月 627 万片,且未来几年内 EUV 将主导 7nm 以下的大部分工艺技术。
7nm 以下先进工艺的产能大增,也代表整个业界对于新的 EUV 光刻胶技术,以及不同来源的材料需求更为迫切。
近期还有一种新的 EUV 光刻胶技术,也备受关注,由 Lam Research 和光刻机龙头 ASML 、比利时微电子中心 imec 联手研发,提出了一种全新的 EUV 干式光刻胶技术,目的是取代传统的 CAR 光刻胶,这对于半导体工艺的演进,可能会是一个巨大的突破。
问芯Voice特别专访 Lam Research 执行副总裁兼首席技术官 Rick Gottscho。他表示,这个新技术的优势在于提升 EUV 的敏锐度和分辨率,更可以减少原本 5〜10 倍的光刻胶使用量,在成本节约上带来显著成果。
Lam 独创提出 EUV 干式光刻胶
在当今业界以有机化学放大光刻胶 CAR 和无机光刻胶 n-CAR 为主下,都是采用液态光刻胶技术,只有 LAM Research 提出的新型 EUV 光刻胶技术是基于干式沉积的技术。
Gottscho 表示,目前主流的光刻胶技术是 CAR ,是将液态光刻胶搭配涂布机Track设备旋涂到晶圆上,在使用溶剂曝光后去除。
Lam Research 开发出来的新式干式光刻胶技术,是有别于传统液态光刻胶的涂布方式,改在腔体中进行化学反应,让干式光刻胶在化学气相沉积 (CVD) 或原子层沉积 (ALD) 中制造,之后再以刻蚀工艺去除。
这样的 EUV 干式光刻胶的优点在于提升成像的敏感度、分辨率和 EUV 曝光的分辨率。
更重要的是,由此新技术改善每片 EUV 工艺晶圆的成本。因为 EUV 设备正被全球半导体大厂引入大量生产中,促使推动半导体技术进入更先进的工艺。
Gottscho 强调,Lam Research 的干式光刻胶技术可以使用更低剂量的光刻胶,几乎是减少 5~10 倍的使用量,就达到更高分辨率,并扩大 process window,EUV 可以更为精准地刻画电路图形,同时为客户节省运营成本。
LAM Research 与 ASML,imec 的跨界技术结盟合作是历史久远。
荷兰设备大厂 ASML 是 EUV 光刻技术的龙头,LAM Research 的优势在于刻蚀和沉积工艺,imec 则是长期专注于研发技术的创新,三方合作有信心可以突破常规传统,发展出创新的技术,以延展 EUV 技术到更为先进的工艺例程上。
半导体业者则分析,传统的 CAR 光刻胶技术大概从 1980 年代的 248nm 曝光机就开始用了,主要的光刻胶涂布机供应商以日商为首的东电电子 TEL。
因此,这次 Lam Research 与 ASML 和 imec 研究出来的 EUV 干式光刻胶技术,可能与日本设备材料厂商形成两个阵营,冲破既有的半导体技术规则,为产业带来深远的改变。
根据调研机构芯思想研究院(ChipInsights)统计,2019 年全球半导体设备商前 10 强(不含服务收入和部分材料)中,Lam Research 位居第四名,仅次于应用材料、ASML、东电电子 TEL。
Lam Research 的长板在于前端晶圆处理技术,包括薄膜沉积、等离子刻蚀、光阻去除、芯片清洗等前道工艺方案、后道晶圆级封装(WLP)等。三大核心产品分别为刻蚀设备、沉积设备,以及去光阻和清洗设备。
大盘马上到底,大家别怕。 古天乐请放证券区
2019 年于美国硅谷登场的一场半导体光刻技术研讨会中,业界就提出半导体工艺蓝图虽然在未来 10 年可以一路推进至 1nm,却可能因光刻胶材料的瓶颈,让工艺发展到 3nm 节点时就出现警讯。
这揭示着要延续摩尔定律的生命,需要整个半导体产业链中的材料、设备、制造等各个细分领域齐心协力,像是游戏闯关般解开一道道技术难题,才能顺利往目的地前进。
EUV 是如何成为摩尔定律的推手?
业界指出,透过极紫外光( EUV) 正式迈入商用化,台积电和三星都已成功将 EUV 技术导入 7nm 并开始量产,但业界仍是看到一些技术和材料上的隐忧,其中一个巨大的挑战,就是进入 3nm 工艺,需要成本降低,分辨率更高的 EUV 光刻胶技术。
光刻技术的发展历程中,在初期,半导体大厂也是利用 193nm 沉浸式光刻和多重曝光,将工艺推展至 10nm 和 7nm,但是实现特定图形变得越来越困难,并且多重曝光也带来了生产成本的上升。
在引入 EUV 光刻技术后,EUV 所扮演的角色是 7nm 逻辑工艺的关键光刻层。在芯片制造商引入前,EUV 是由光刻机、光源、光刻胶和光掩膜所组成。
过往 EUV 技术的临界多在光源,因为光源的功率不足,会影响芯片的生产效率,这也是过去多年以来 EUV 技术一直在推迟量产的原因。ASML 花了很多时间解决光源的问题,也在 2013 年收购美国光源制造商 Cymer。
目前 ASML 的光源功率可以达到 250w,在此功率下,客户可以达到每小时 155 片晶圆吞吐量; 在实验室里,则是可以实现超过 300w 的光源功率。
光源问题解决后,EUV 技术被提出最多的挑战即是光刻胶技术的限制。
目前 EUV 的瓶颈在光刻胶
虽然半导体材料的供应都十分集中,但光刻胶技术应该算是全球集中度最高,且壁垒最高的材料,日本和美国合计占市场份额高达 95%。
在 248nm 和 193nm 的光刻中,主流有超过 20 年之久都是使用有机化学放大光刻胶 CAR,这是一种用来制作图案成形的光敏聚合物。在 EUV 技术下,光子撞击 CAR 光刻胶并产生光酸,之后 CAR 光刻胶在曝光后的过程中进行光酸催化反应,进而产生光刻图案。
不过,当 CAR 光刻胶用于 EUV 上,因为光源能量大幅增加,可能会出现不同且复杂的结果,进而影响芯片良率。
因此,半导体设备、材料商都想尽各种方式,或者提出新的光刻胶技术解决方案,让 EUV 技术可以持续使用,延续摩尔定律的寿命。
近几年不同的新 EUV 光刻胶技术陆续问世,例如也是液态式的金属氧化物光刻胶,或是干式的光刻胶等,在整个半导体产业链生态中,这是一次材料革新带来的巨大商机。
新EUV光刻胶技术百家争鸣
美国有一家材料商 Inpria 就很积极投入 EUV 光刻胶技术,这是一家 2007 年从俄勒冈州立大学化学研究所独立出来的公司,传出之后获得许多半导体公司如三星、英特尔等投资。
Inpria 是研发负性光刻胶,其分子大小是 CAR 有机光刻胶的 5 分之 1,重点是光吸收率可达 CAR 的 4〜5 倍,因此能更精密、更准确地让电路图形成形。
主要是因为,2019 年日本对韩国进行 EUV 光刻胶的出口管制,让韩国的半导体公司为了寻找替代和创新的解决方案的态度比其他半导体大厂是更加积极。
根据估计,韩国半导体有 90% 以上的光刻胶技术是仰赖日本供应,EUV 光刻胶也同样是高度仰赖日商。
三星和台积电是全球迁移引入 EUV 工艺的两大半导体厂,双方从 7nm 一路缠斗至今,台积电都是一路领先,未来要决胜 3nm 工艺节点,三星必须要在材料上有完全把握,才能再次一宣战。
根据调研机构 IC Insights 统计,尺寸小于 10 nm 的半导体产量将从 2019 年的每月 105 万片晶圆,增加到 2023 年每月 627 万片,且未来几年内 EUV 将主导 7nm 以下的大部分工艺技术。
7nm 以下先进工艺的产能大增,也代表整个业界对于新的 EUV 光刻胶技术,以及不同来源的材料需求更为迫切。
近期还有一种新的 EUV 光刻胶技术,也备受关注,由 Lam Research 和光刻机龙头 ASML 、比利时微电子中心 imec 联手研发,提出了一种全新的 EUV 干式光刻胶技术,目的是取代传统的 CAR 光刻胶,这对于半导体工艺的演进,可能会是一个巨大的突破。
问芯Voice特别专访 Lam Research 执行副总裁兼首席技术官 Rick Gottscho。他表示,这个新技术的优势在于提升 EUV 的敏锐度和分辨率,更可以减少原本 5〜10 倍的光刻胶使用量,在成本节约上带来显著成果。
Lam 独创提出 EUV 干式光刻胶
在当今业界以有机化学放大光刻胶 CAR 和无机光刻胶 n-CAR 为主下,都是采用液态光刻胶技术,只有 LAM Research 提出的新型 EUV 光刻胶技术是基于干式沉积的技术。
Gottscho 表示,目前主流的光刻胶技术是 CAR ,是将液态光刻胶搭配涂布机Track设备旋涂到晶圆上,在使用溶剂曝光后去除。
Lam Research 开发出来的新式干式光刻胶技术,是有别于传统液态光刻胶的涂布方式,改在腔体中进行化学反应,让干式光刻胶在化学气相沉积 (CVD) 或原子层沉积 (ALD) 中制造,之后再以刻蚀工艺去除。
这样的 EUV 干式光刻胶的优点在于提升成像的敏感度、分辨率和 EUV 曝光的分辨率。
更重要的是,由此新技术改善每片 EUV 工艺晶圆的成本。因为 EUV 设备正被全球半导体大厂引入大量生产中,促使推动半导体技术进入更先进的工艺。
Gottscho 强调,Lam Research 的干式光刻胶技术可以使用更低剂量的光刻胶,几乎是减少 5~10 倍的使用量,就达到更高分辨率,并扩大 process window,EUV 可以更为精准地刻画电路图形,同时为客户节省运营成本。
LAM Research 与 ASML,imec 的跨界技术结盟合作是历史久远。
荷兰设备大厂 ASML 是 EUV 光刻技术的龙头,LAM Research 的优势在于刻蚀和沉积工艺,imec 则是长期专注于研发技术的创新,三方合作有信心可以突破常规传统,发展出创新的技术,以延展 EUV 技术到更为先进的工艺例程上。
半导体业者则分析,传统的 CAR 光刻胶技术大概从 1980 年代的 248nm 曝光机就开始用了,主要的光刻胶涂布机供应商以日商为首的东电电子 TEL。
因此,这次 Lam Research 与 ASML 和 imec 研究出来的 EUV 干式光刻胶技术,可能与日本设备材料厂商形成两个阵营,冲破既有的半导体技术规则,为产业带来深远的改变。
根据调研机构芯思想研究院(ChipInsights)统计,2019 年全球半导体设备商前 10 强(不含服务收入和部分材料)中,Lam Research 位居第四名,仅次于应用材料、ASML、东电电子 TEL。
Lam Research 的长板在于前端晶圆处理技术,包括薄膜沉积、等离子刻蚀、光阻去除、芯片清洗等前道工艺方案、后道晶圆级封装(WLP)等。三大核心产品分别为刻蚀设备、沉积设备,以及去光阻和清洗设备。
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@所有人
下面阶段 光刻机为中心 600895 ; 002338 ;是主流。 今日消息 600895参股公司 重大突破
看容大感光
看容大感光
895主力砸盘跑路了。
成长投资刘冰
16小时前 · 投资顾问 优质财经领域创作者
美国商务部允许华为,共同合作制定5G网络标准的事件,让我们在国际上扬眉吐气了一回,同时也证明了华为在5G建设中的领头地位。近日,我国通讯产业第二大巨头中兴通讯也给我们带来了好消息。
据报道,中兴副总裁谢峻石日前表示,在过去的三年来,中兴每年用于研发的资金高达121亿元,目前公司已具备芯片设计和开发能力,7纳米芯片已经规模量产,并在全球5G规模部署中实现了商用,5纳米芯片也在技术导入中。
2018年中兴通讯受到美国的制裁和技术封锁,导致公司进行瘫痪状态,如今想起还是历历在目,从那时起,我们才深刻的意识到,科技技术自主研发的重要性,只有自己的技术过硬,才不会受到别人的技术封锁。
据报道,中兴通讯这款自主研发的7纳米芯片主要用于5G基站,是5G设备和基础设施的核心部分,由台积电7nm工艺制造,而新导入的5纳米芯片技术,将使中兴通讯在半导体领域达到最新标准,这也意味着中兴通讯将不再依赖美国公司。
002425 002338 600895
中科光芯的光刻机专利。
一种光刻机曝光使用夹具制造技术
技术编号:23227819阅读:4留言:0更新日期:2020-02-01 03:10
本实用新型专利技术提供一种光刻机曝光使用夹具,包括工作台,所述工作台上放置有呈直角三棱柱且上表面用于放置圆晶片的载台,所述载台上表面为斜面,所述载台上表面一端固定连接有呈“L”型的凸块,所述凸块与载台之间形成用于固定卡住圆晶片的定位凹槽,所述载台下方中部具有真空圆槽,所述工作台内固定连接有气缸,所述气缸输出轴上同轴固定连接有与真空圆槽相配合且位于真空圆槽正下方的卡盘。本实用新型专利技术结构简单,设计合理,使用方便,提高加工效率,具有实用性。
@赵老哥 @作手一新 @asking
中科光芯的光刻机专利。
一种光刻机曝光使用夹具制造技术
技术编号:23227819阅读:4留言:0更新日期:2020-02-01 03:10
本实用新型专利技术提供一种光刻机曝光使用夹具,包括工作台,所述工作台上放置有呈直角三棱柱且上表面用于放置圆晶片的载台,所述载台上表面为斜面,所述载台上表面一端固定连接有呈“L”型的凸块,所述凸块与载台之间形成用于固定卡住圆晶片的定位凹槽,所述载台下方中部具有真空圆槽,所述工作台内固定连接有气缸,所述气缸输出轴上同轴固定连接有与真空圆槽相配合且位于真空圆槽正下方的卡盘。本实用新型专利技术结构简单,设计合理,使用方便,提高加工效率,具有实用性。
上交所官网显示,光刻机双工件台生产商北京华卓精科科技股份有限公司已进入受理阶段,这意味着该公司在科创板上市路程上再进一步。有市场人士认为,随着该事件的逐步催化,A股光刻机概念股行情有望起飞。
招股说明书显示,华卓精科目前是国内首家自主研发并实现光刻机双工件台商业化生产的企业,主营业务为光刻机双工件台、超精密测控装备整机以及关键部件等衍生产品的研发、生产以及销售和技术服务,目前属于国家鼓励类产业。
发行保荐书显示,凭借对精密运动测量和控制核心技术的封锁,境外厂商在光刻机工件台等应用领域实行了长期的垄断。公司作为深耕该领域的国内龙头企业,经过多年的持续研发,打破了境外厂商的技术垄断,在精密运动测量和控制领域积累了丰富的经验和技术。
从招股说明书披露的财务数据来看,2019年、2018年和2017年公司营收分别为1.21亿元(同比增速41%)、0.86亿元(同比增速58%)和0.54亿元;2019年、2018年和2017年归母净利润分别为0.21亿元(同比增速38%)、0.15亿元(同比增速21%)和0.13亿元。
招股说明书显示,公司是国产高端光刻机龙头企业上海微电子的双工件台产品及技术开发的供应商。公司与上海微电子长期保持良好的合作关系,共同进行 IC 前道光刻机核心技术的研发和 IC 前道光刻机产品的生产,为国产光刻机崛起奠定了基础,占据了中国商用光刻机双工件台的主要市场份额。
资料显示,目前上海微电子研制的 90nm 高端步进扫描投影光刻机已完成整机集成测试,并在客户生产线上进行了工艺试验,是我国 IC 前道光刻机龙头企业。
光刻机主要由工件台、投影物镜和光源三大核心子系统件组成。资料显示,光刻机作为前道工艺七大设备之首(光刻机、刻蚀机、 镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备),价值含量极大,在制造设 备投资额中单项占比高达23%,技术要求极高,涉及精密光学、精密运动、高精度环境控制等多项先进技术。
目前来看,光刻机的主要生产商包括荷兰 ASML、日本尼康、日本佳能和上海微电子。方正证券(7.130, -0.06, -0.83%)研报显示,目前全球前道光刻机被ASML、尼康、佳能完全垄断 , 三者2019年度IC前道制造光刻机出货量占比高达99%,在当前局势下,实现光刻机的国产替代势在必行,具有重大战略意义 。
方正证券陈杭建议关注以举国之力助力国产替代的光刻产业链,一是光刻机核心组件:负责整体集成的上海微电子、负责光源系统的科益虹源,负责物镜系统的国望光学,负责曝光光学系统的国科精密,负责双工作台的华卓精科,负责浸没系统的启尔机电;二是光刻配套设施:包括光刻胶,光刻气体,光掩模版,光刻机缺陷检测设备,涂胶显影设备等。
下图为光刻机产业链图谱:
财联社整理光刻机概念股如下: