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不久前,一台价值1.06亿元的设备从荷兰空运到厦门。由于其价值高,保存和运输要求高,必须保持在23℃的恒温下。为了避免影响设备的精度,对运输过程中的稳定性也有很高的要求。因此,机场海关将通过机器级检查对货物进行全程机器侧监管。货物装入特制温控气垫车后,将在海关机器级视频监控探头下移动,并在紧急检查完成后的当晚放行。

那么,什么样的设备可以让机场海关做好准备,并且可以有一个单一的盈亏平衡价格呢?

什么是光刻机?

光刻机是芯片制造的核心设备之一,根据用途可分为几种类型:有用于芯片生产的光刻机;有一台光刻机用于包装。还有一种用于发光二极管制造领域的投影光刻机。用于芯片生产的光刻机是中国半导体设备制造中最大的短板。国内晶圆厂所需的高端光刻机全部进口。厦门企业从荷兰进口的光刻机是用于芯片生产的设备。

在高端光刻机方面,除了领先的领导者ASML,尼康和佳能也制造了光刻机,尼康也收到了英特尔的订单。然而,近年来,尼康在ASML面前被击败,无力反击。高端光刻市场基本被ASML占据——即使尼康最新的氩氟浸没630售价不到ASML氩氟浸没1980年平均售价的一半,也无法挽回损失。

原因是什么一方面,英特尔新任首席执行官上任后没有续签与尼康的620D合同,这让尼康失去了一个大客户。另一方面,这也与尼康自身缺乏技术实力有关。与ASML相比,尼康的光刻机有很多缺陷,在操作系统上设计的架构也有缺陷。此外,尼康光刻机的实际性能并不接近尼康的官方宣传,这使得TSMC、英特尔、三星和格罗方德等晶圆厂不可能为了省钱而出售次品。

目前,尼康的高端光刻机基本上被ASML暂停使用。主流半导体生产线上只有少数低阶和老旧的光刻机是尼康或佳能,其余的基本上都在ASML的控制之下。在某种程度上,尼康的平版印刷机只能用超级便宜的价格来抢市场。那么,它有多便宜?

就数据而言,ASML EUV NXE 3350 b的单价超过了1亿美元,而ArF浸没式设备的售价约为7000万美元。相比之下,尼康光刻机的单价只有ASML价格的三分之一。

光刻机的工作原理

上图是对ASML光刻机的介绍。下图简要介绍了每个设备的功能。

测量台和曝光台:它们是承载硅片的工作台。

激光:即光源,光刻机的核心设备之一。

光束校正器:校正光束的入射方向,使激光束尽可能平行。

能量控制器:控制最终照射在硅片上的能量。曝光不足或曝光过度会严重影响成像质量。

光束形状设置:将光束设置为不同的形状,如圆形和环形,不同的光束状态具有不同的光学特性。

着色器:当不需要曝光时,防止光束到达硅片。

能量检测器:检测光束的最终入射能量是否满足曝光要求,并反馈给能量控制器进行调整。

面具:一块刻有电路设计的玻璃板要花费几十万美元。

掩模板:承载掩模板运动的设备,运动控制精度为nm级。

物镜:物镜用于补偿光学误差和缩小电路图。

硅晶片:由硅晶体制成的晶片。硅片有多种尺寸。尺寸越大,产量越高。此外,启航网赚,因为硅晶片是圆形的,所以有必要在硅晶片上切割一个切口以确定硅晶片的坐标系。根据凹口的形状,它分为两种类型,即平凹口(flat)和凹口(notch)。

内部封闭框架和减震器:将工作台与外部环境隔离,保持水平,减少外部振动干扰,保持稳定的温度和压力。

在芯片加工过程中,光刻机通过一系列光源能量和形状控制装置将光束传输通过掩膜,掩膜上画有电路图,通过物镜补偿各种光学误差,比例缩小后将电路图映射到硅片上,然后用化学方法在硅片上显影电路图,得到刻在硅片上的电路图。一般的光刻工艺包括硅晶片表面清洗和干燥、底涂、旋涂光刻胶、软干燥、对准曝光、后干燥、显影、硬干燥、激光蚀刻等步骤。一次光刻后的芯片可以继续涂胶曝光。芯片越复杂,电路图的层数越多,曝光控制过程就越精确。

EUV:半导体工业的终极武器

TSMC和英特尔都希望历史上最昂贵的“机床”将成为从2017年开始7纳米工艺试生产的主要机型,并拥有强大的动力。

世界每年生产数百亿个手机芯片和记忆。几十年来,它依赖于复杂的程序,但原理类似于照片的曝光和显影过程。

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