光刻机行业报告（126页）

行业报告下载 2024年01月04日 08:40 管理员

光刻工艺是芯片生产流程中最复杂、最关键的步骤，而光刻机是光刻工艺的核心设备，其重要性源于三个方面：第一，光刻机价值量位列IC制造设备的榜首；第二，光刻机凝聚众多顶尖技术，壁垒极高；第三，光刻机定义集成电路尺寸，推动摩尔定律前进。从成本上看，在整个集成电路的制造过程中，往往需要进行20~30 次光刻工序，所以光刻一般会耗费总成本的30%，耗费时间约占整个硅片工艺的40%-60%。而光刻机在所有IC制造设备中同样位居价值量榜首，据Utmel Electronic数据显示，光刻机投资额占全部IC 制造设备的25%。从技术上看，光刻机是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，是现代工业的集大成者。光刻机集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多项顶尖技术，其制造和研发需要高度的技术积累和持续的投入。光刻机具备极高的技术含量和单台价值量。光刻技术实质上是IC芯片制造的图形转移技术，该图像转移的过程包括把设计图纸上的图形转移到掩膜基板上，再把掩膜版上的图形转移到晶圆表面光刻胶上，最后再把晶圆表面光刻胶图形转移到晶片上，整个图形转移过程涉及到的光刻机类别众多。根据工作原理进行分类，按照光刻时是否使用掩膜，将光刻机分为掩膜光刻以及无掩膜光刻。其中，掩膜光刻包含接触式光刻机、接近式光刻机和投影式光刻机；无掩膜光刻包含激光直写光刻机、纳米压印光刻机等，具体分类如下图所示。随着光源、曝光方式不断改进，光刻机经历了5代产品发展，每次改进和创新都显著提升了光刻机所能实现的最小工艺节点。按照使用光源依次从g-line、i-line发展到 KrF、ArF和EUV；按照工作原理依次从接触接近式光刻机发展到浸没步进式投影光刻机和极紫外式光刻机。

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