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东京博士

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真正掌握最尖端半导体设备的还是日本厂商

半导体电路的精细化制程不可缺少极短波长紫外线(EUV)曝光相关的设备,而这些制程设备几乎都是日本厂商占据全球市场主要份额的。



这几年,后起之秀的荷兰ASML公司突飞猛进一枝独秀的占领了世界EUV曝光机市场份额,连完全不懂半导体的那些满嘴NMSL的人都知道了ASML,可见人类社会的资讯传播和普及真是惊人。



不过,也不是什么资讯都准确的,因为传播途中会经过人的有意无意的歪曲,夸张,或者以点盖面避重就轻等等变形加工。

比如半导体曝光设备(俗称光刻机,其实这个名字不是很妥当)分很多的种类,ASML也只是在EUV曝光机领域相当强势而已,其他非EUV的曝光机领域则未必(依然是日企占很大比重)。

半导体电路的曝光原理与传统的胶卷照相原理极为相似,稍微有点照相方面知识的人不难知道,要拍摄完成一张照片,光有照相机咔嚓一下是出不了片子的,还需要有显影显像设备,冲洗设备,印片设备,裁剪设备,还有附随的很多专门的化学药剂材料,还有半导体电路制作中有一个不可缺少,但是普通照相设备里没有的东西,那就是自动检测设备。



半导体电路的曝光是采用一块玻璃底片(正式名称叫Photo Mask)经过缩小投影在成像材料(涂有感光剂的硅晶圆片)上的,这块底片会被不断反复使用制造出大量相同的电路。

因此,在曝光前,底片不仅要清洗,洗完后还要烘干,烘干后还要严格检测是否有划痕,有无微细灰尘附着残留。因为一个微细的灰尘会导致之后曝光的一大批材料全部报废,而这个曝光之前的一系列制程动作都必须是在空气净化度极高的环境下由专门的各种配套设备全自动完成的,因为人一介入就将导致了不合格。

在华为遭受打击之后,开始引进EUV相关设备竞争规模最大的全球手机市场整体并未因此出现衰退,日本的各大厂商的订单大都成功地开始切换到了iPhone。索尼公司还专门建设了数码摄影芯片专用的新工厂。

致力于开发生产EUV对应的自动检测设备的日本的LaserTech公司,2020年7-9月的半导体关联设备订单额高出前年同期的2.6倍,由于来不及生产设备,一部分业务开始委托新扩展的几家协助公司承包相关部分。



需求市场最为显著增长的是使用EUV光源对曝光原版(Photo Mask)的缺陷进性自动检测的设备,LaserTech在这个领域已经长期拥有100%的市场占有率。

在这之前,EUV曝光机使用的原版检查主要用深紫外线(DUV),EUV是比DUN波长更短的紫外线,检测精度更高,现在最先进的电路线宽5纳米为止可以用DUV光来检测,但是未来更为精细的2纳米级别的电路的话,DUV的波长就力不从心了,为此,LaserTech预计市场会增加对EUV光源的检测配套需求。

另外与EUV相关的一家日本公司便是半导体业界著名的东京电子(TEL),东京电子在全球半导体涂布显像设备领域的市场占有率为100%,如果很多半导体生产线升级为EUV的话,那么必将引起与EUV没有直接关联的一些设备也要升级,这将波及该公司的成膜设备和蚀刻设备系列的需求增加。



随着5G通讯普及代来的半导体精细化需求趋势,各半导体厂商都在加速引进EUV设备,世界著名的半导体代工厂商台积电(TSMC)积极运用EUV技术,2020年春便投入了5纳米制程的量产,预计2022年开始量产3纳米,韩国三星也已经开始了5纳米的量产。而且EUV今后还会扩展到逻辑集成电路和DRAM领域,市场对EUV相关设备的需求量会逐渐扩大。 

参见EUV相关设备的各厂商的市场占有率一览。



东京博士 2021年1月8日


天生一件新马甲,无限风光看砖头。

[楼 主] | Posted: 2021-01-08 16:05 顶端

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