蔡司垄断了全球光刻机镜头,中国有几成胜算开发出自研的光刻机?

蔡司垄断了全球光刻机镜头,中国有几成胜算开发出自研的光刻机?

2016年,ASML以10亿欧元收购卡尔蔡司SMT(半导体部门)子公司24.9%的股权,并计划在6年内投资约7.6亿欧元支持蔡司在光学光刻技术上的研发。

这种资本层面的深度合作,使得两家公司的利益高度一致,形成了难以分割的技术共同体。在芯片工艺进入7nm时代之以后,蔡司成为当代先进芯片制程的唯一光学镜组供应商,ASML在光学部分完全依赖于蔡司,别无他选。

并且蔡司在光刻镜头领域还有一套针对工程师群体的分配标准,光刻机镜头制造是一个复杂的系统工程,涵盖了光学、机械、材料、测控、热仿真等多个学科,精密加工技术是最主要的卡点。

据蔡司的官方资料表示,德国蔡司半导体部门总共有8500多名员工,大约有2000多人负责EUV技术的研发工作。哪怕是蔡司的老员工,都很少有人能全面的知道EUV光刻机所有的技术路径。

蔡司与ASML的深入合作,直接垄断了全球先进的光刻机市场,也拥有了极高的市场话语权。对于其他竞争对手而言,想要在这种情况下打破蔡司在光刻机镜头领域的垄断,必须要从长计议。

自主技术

我国的光学产业并非从零开始,早在20世纪50年代,我国就开始针对光学工业进行产业发展,当时主要服务于国防和科研需求。

例如,中科院长春光机所自20世纪90年代就开始专注于EUV/X射线成像技术研究,形成了极紫外光学的应用技术基础。2002年,该所成功研制国内第一套EUV光刻原理装置,实现了EUV光刻的原理性贯通,这些基础性研究工作为中国后续发展光刻光学技术奠定了重要基础。

然而,与光学巨头蔡司相比,我国企业在将实验室技术转化为大规模产品方面存在明显不足,特别是在满足半导体制造所需的高可靠性和一致性要求上仍有很大差距。

目前,国内最领先的光刻机设备厂商是上海微电子,量产的光刻机处于90nm以及65nm节点,更先进的28nm浸润式产品还未公布进展。按照已公布的产品进行对比,我国国产光刻机的光学系统距离蔡司提供的EUV技术至少在3-4个技术差距。

这种差距不仅体现在设计能力上,更体现在制造工艺和测量技术方面。例如,在镜面面形精度和粗糙度控制方面,国内尚未有公开报道能够达到蔡司的原子级别精度水平。这种差距是多方面的、系统性的,而非单一技术点的差距。

中国目前涌现出一批有潜力的精密光学企业,如舜宇光学、欧菲光、长光辰芯等,这些企业在特定领域已具备一定的技术实力。

舜宇光学在手机镜头模组领域已成为全球重要供应商,并且由舜宇光学制造的镜头产品,已经应用到了显微镜、AR设备、医疗设备等多个科研领域。

而欧菲光更多的则是在手机镜头上面,其镜头产品涵盖了长焦镜头、微距镜头和超广角镜头等多性能产品,并进入国内主流手机厂商镜头供应链。

在CMOS图像传感器领域,长光辰芯为大疆提供了4900万像素全画幅CMOS图像传感器,该传感器具备120fps、110dB超高动态范围的高水平硬件。这些实际的成就表明,中国企业在精密光学制造领域已具备一定的技术储备,为未来向更高难度的半导体光刻镜头发展奠定了基础。

蔡司当年也并不是一上来就直接统治光刻机的高精度镜头,而是先为显微镜、望远镜、眼镜镜片、相机等消费品提供镜头。在长时间的经验积累当中,蔡司拥有了制造高精度镜头的能力。

如今中国光学企业所制定的发展路线,与蔡司当年的发展路线如出一辙。返回搜狐,查看更多