2023年6月1日,在外交部例行记者会上,有记者提到美国官员的言论称,美国正在考虑限制投资和技术流向中国先进半导体、人工智能和量子计算等领域的企业。此外,中芯集成也宣布将在两到三年内合计投资222亿元建设12英寸数模混合集成电路芯片制造项目。
光刻机是半导体设备中最昂贵、最关键、国产化率最低的环节之一。随着荷兰、日本、美国加大对半导体设备出口的限制,光刻机、光刻机光学零部件国产替代的意义变得格外重大。因此,中国光刻机设备崛起一定需要光学部件技术的突破,并能诞生中国版的“蔡司”(指高端光学透镜品牌)。同时,中芯集成扩产也将有望带动供应链企业订单的增加。
光学部件是光刻机中最关键的组成部分之一。全球光刻机市场ASML、佳能、尼康三家企业独霸天下,其中ASML为绝对的龙头。目前,国产光刻机与ASML、佳能、尼康相比仍有较大差距。国产光刻机的主要制造企业是上海微电子装备(集团)股份有限公司,他们自主研发的600系列光刻机已经突破了外国同类产品的领先地位,但仅可批量生产90nm工艺的芯片。因此,随着荷兰、日本、美国加大对半导体设备出口的限制,光刻机国产化的意义变得格外重大,光刻机光学部件技术突破也变得十分紧迫。
光刻机光学部件包括直接参与光传输和处理过程的多个精密零部件。光学系统是光刻机的核心。光刻机的最小工艺节点越小,对光学系统的精度就要求越高,同时价格也更加昂贵,这也推高了第五代光刻机EUV的造价和售价。光刻机光学系统主要由光刻机的物镜系统组成,通常包含15~20个直径为200~300毫米的透镜。这些透镜的作用是补偿光源通过掩模版照射到附有光刻胶的硅片表面时产生的光学误差。另外,光学系统还包括反射镜、偏振器、滤光片、光阑等几个组成部分。
光刻机光学部件的制造需要掌握高精度的光学加工技术,这也是光刻机光学企业底层竞争力与核心能力的体现。要生产制造高面形精度、高光洁银河国际galaxy网站度、低反射率的光学部件,光学设计、材料选择、加工工艺和后处理方面都十分关键。现有的先进光学制造技术已不再是简单的光学加工,而是需要依托于复杂仪器系统的设计及仿真、高端镜头的优化设计及模拟分析、自动控制及信号采集系统设计及快速实施、图像形态学/融合/超分辨/频率域处理等计算机技术,不断突破各类加工和检测技术,实现光学部件与系统的设计与制造。
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