
世界上最早的光刻机是德国人雅克罗森伯格在1922年制造出来的,随后在1957年两次被法国人塞纳和莱尔制造出来,直到最近,由日本人竹下登也制造出来的这款光刻机,是目前世界上最先进生产工艺,被认为是21世纪最先进工艺 。光刻机(EUV)的主要作用是:1.通过曝光的方式将晶体管的图形和器件封装起来;2.通过光刻等工艺将复杂的电路或图形在特殊的基片上制造出来;3.在芯片上进行图形的处理,使其更易于生产;4.最终形成集成电路的雏形 。那么光刻机是谁发明出来的呢?它又有什么优势呢?我们一起来看看吧!
一、为什么说光刻机是最先进的工艺?
目前全球集成电路设计公司的数量已达4000家,占世界集成电路生产企业总数的70%以上 。芯片制造是芯片产业链条中至关重要的一环,而光刻机是整个生产工艺过程中最为关键的设备之一,光刻机能否量产直接决定了芯片生产线的成熟度及成本 。对于芯片而言,要想制造出符合市场需求、性能优异、价格低廉的晶体管芯片产品,光刻技术是至关重要的一环 。光刻机从诞生之日起就伴随着光栅的出现 。在早期制作工艺中,采用高强度、大口径或大间距栅极(FET)作为滤波器电路时,由于其尺寸很小而且容易受到物质损伤,因此对其性能要求较高,这也成为一种限制该技术发展的重要因素之一;而随着集成电路逐渐实现了电路和半导体之间由微电子器件连接起来的过程之后(通过光栅).这些电路或器件则可以由一个通用计算机实现 。目前最先进的光刻工艺包括:极紫外光集成技术、极紫外激光沉积(EUV)技术
二、光刻机技术优势
1.光刻机可用于集成电路制造,即可以同时生产一块芯片,并且还可以同时加工多块芯片 。2.在微电子技术中,芯片是指包含了电子元件在内的电子器件组成的一个有功能的电子系统,而这就需要一种能够制造小到微米级的设备来完成电子器件的组装和生产 。3.光刻机对电路原理进行特殊处理,即能够通过改变光源和介质片之间气体状态、速度和方向之间气体变化时造成微秒级反应时间和能量等特性来实现电路与集成电路之间、材料与器件之间等相关关系 。4.在制造过程中还可应用光刻机专用设备对微电子设备进行精确控制 。
三、我国对于光刻机产品的需求
我国是一个制造业大国,但是随着经济的不断发展,制造业的需求也在不断增长,我国也开始在集成电路等领域不断发力,在制造设备领域也取得了长足进展,我们已经形成了比较完整的产业链布局,其中光刻机领域也已经有较好基础,如荷兰 ASML公司已经成为全球知名光波导设备制造商 。根据半导体产业网(SMEE)统计数据显示,全球拥有光刻器(包括曝光、蚀刻、雕刻等)等设备约1820台,其中中国占据约75%以上市场份额;光波导设备市场规模约220亿美元(折合人民币约1260亿元),全球占比约12% 。我国对于这一设备行业目前也有着较高需求:据半导体产业网(SMEE)统计数据显示,我国每年半导体市场规模在1600亿元左右;根据我国半导体产业网(SMEE)统计数据显示,2017年全球前十大半导体设备供应商销售额为259亿美元,其中中国占据四席,占比约为81%;中国市场销售出货数量约为122万台,其中中国内地生产制造商占全球销售额约70%;据业内人士透露,国内生产制造商还没有正式开始向中高端市场销售产品 。虽然我国对进口芯片及设备有着严格政策和限制,但是这并不妨碍我们凭借先进技术发展芯片产业!
四、光刻机的未来趋势如何?
【光刻机是谁发明的】
目前,人们对于光刻机的未来趋势还是不太清楚,但是从目前发展来看,技术趋势还是非常明确,未来10年会有很大的突破,现在最先进的光刻机还停留在20纳米技术,所以想要在5纳米及以下的领域有突破,可能需要30年之后才能实现 。而且随着技术更新速度加快,预计5 G、 AI这些技术应用将更加普及,因此预计2035年光刻机市场规模将达到740亿美元,市场规模将会突破1000亿美元,而根据中国电子商务协会预测未来10年,中国市场光刻行业市场规模将会突破1000亿元人民币 。所以从这个角度来看以后将会有更多科技企业进军5 G、 AI等技术应用领域 。根据相关资料显示2020年全球光刻市场规模为240亿美元;其中光刻设备在全球半导体行业中的占比超过50% 。光刻设备市场未来5年市场规模将会达到400亿美元以上 。