原创 光刻机是光刻工艺的核心设备吗？

光刻机(lithography)又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

　　光刻机一般根据操作的简便性分为三种，手动、半自动、全自动。

　　手动：指的是对准的调节方式，是通过手调旋钮改变它的X轴，Y轴和thita角度来完成对准，对准精度不高。

　　半自动：指的是对准可以通过电动轴根据CCD的进行定位调谐。

　　自动：指的是从基板的上载下载，曝光时长和循环都是通过程序控制，自动光刻机主要是满足工厂对于处理量的需要。

　　光刻工艺定义了半导体器件的尺寸，是IC制造中的关键环节。作为芯片生产流程中最复杂、最关键的步骤，光刻工艺难度最大、耗时最长，芯片在生产过程中一般需要进行20~30次光刻，耗费时间约占整个硅片工艺的40～60%，成本极高，约为整个硅片制造工艺的1/3。一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。

光刻机

　　光刻机是光刻工艺的核心设备，也是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备，包含上万个零部件，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。作为整个芯片工业制造中必不可少的精密设备——光刻机，其光刻的工艺水平直接决定芯片的制程和性能水平，因此光刻机更是被誉为半导体工业皇冠上的明珠。

光刻机行业市场规模的增量主要来自EUV，全球销量占比27%的EUV与ArF immersion占光刻机市场销售额的82%。EUV光刻机销量31台占比8%，销售额55亿美元同比增长76%，占光刻机市场规模的比例为41%;ArF i销量80台占19%，销售额估计54亿美元同比下降7%，但占全球光刻机市场的40%。值得注意的是，EUV数量占比最小，而金额占比最小，i-Line市场数量占比最高为34%，而金额占比仅为3%，体现出工业不同的价格差距，高端光刻机工艺垄断，下游具备较强议价权，而低端产品虽然销量较高，然而市场价格竞争激烈，价格较低。

根据《电路产业发展研究报告》，我国半导体设备国产化率约为18.8%。该数据包括集成电路、LED、面板、光伏等设备，预计国内集成电路设备国产化率仅为8%左右。细分而言，目前我国企业在去胶设备、清洗设备、刻蚀设备、热处理设备、PVD设备、CVD设备、CMP设备、涂胶显影设备均有突破，部分产品成功实现了国产替代。然而对于光刻设备我国仍处于被掐住喉咙的状况，国产化率仍不到百分之一，市场高度依赖进口，且国产化进程整体较慢。

随着中国大陆代工厂的不断扩建，未来对于国产光刻机的需求不断提升，而当前国内与国外顶尖光刻机制程仍存在较大差距，国产光刻机应从如下几个方面寻求突破：1、产业分工：国内涉及相关光刻机零部件的企业形成产业分工，各取所长研发、提供相应的技术和零部件;2、科研投入：目前国内企业仍存有买办思维，光刻机作为人类智慧的结晶，高科技产物，科研投入必不可少;3、技术突破：汇集顶尖人才对于核心技术优先突破;4、人才积累：注重奖励机制。

整体而言，目前全球光刻设备的格局是：ASML一家独占鳌头，成为唯一的一线供应商，旗下产品覆盖了全部级别的光刻机设备;Nikon高开低走，但凭借多年技术积累，勉强保住二线供应商地位;而Canon只能屈居三线;上海微电子装备(SMEE)作为后起之秀，暂时只能提供低端光刻设备，由于光刻设备对知识产权和供应链要求极高，短期很难达到国际领先水平。

目前光刻机行业已经成为一个高度垄断的行业。如果没有特别原因，这一格局在未来的时间里都很难发生变化。

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