清華教授打破ASML雙工作檯技術壟斷!「光刻機第一股」登陸科創板

2020-12-24 朱邦凌

在晶片和光刻機受到高度關注之際,中國光刻機核心零部件頂尖供應商、國產光刻機配套設施供貨商華卓精科要衝刺科創板了,6月24日,上交所正式受理了北京華卓精科科技股份有限公司科創板上市申請。公司是國產高端光刻機龍頭企業上海微電子的雙工件臺產品及技術開發的供應商,其光刻機雙工件臺打破了ASML公司在工件臺上的技術壟斷,成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術的公司。

1、光刻機雙工件臺打破了ASML公司在工件臺上的技術壟斷

目前荷蘭的ASML是全球最大的光刻機製造商,佔據了全球光刻機市場(按銷售計)的近90%的市場份額,尤其是在高端的極紫外光(EUV)領域,ASML處於完全壟斷地位,其一臺EUV光刻機售價高達1億歐元。而EUV光刻機則是實現5nm甚至是更為先進的製程工藝的關鍵。

華卓精科是國內首家可自主研發並實現商業化生產的光刻機雙工件臺供應商。作為上海微電子光刻機雙工件臺的供應商,公司與上海微電子長期保持良好的合作關係,為國產光刻機崛起奠定了基礎,佔據了中國商用光刻機雙工件臺的主要市場份額。業內人士表示,華卓精科在光刻機雙工件臺技術上的突破,為我國自主研發 65nm 至 28nm 雙工件幹臺式及浸沒式光刻機提供了技術賦能,其對於國產核心裝備發展具有遠大的戰略意義。

前不久,媒體也報導,國產光刻機傳來好消息,上海微電子將會在一年內交付首臺「28nm純國產沉浸式光刻機」,更重要的是,這臺光刻機設備可以改用套刻精度更優的華卓精科工作檯(1.7nm),然後在多重曝光下,能夠實現7nm製程工藝的晶片生產。

半月前,上海半導體裝備材料基金宣布已成功入股華卓精科。萬業企業董秘在回答投資者提問時表示,公司於2018年1月19日與上海半導體裝備材料產業投資基金合夥企業正式籤署協議參投該基金成為重要參投人,目前該基金已參投華卓精科、上海御渡、飛凱材料、精測電子及長川科技,併購了紫光控股等集成電路裝備材料核心項目。

2、光刻機工件臺是光刻機的核心子系統之一

光刻機主要由工件臺、投影物鏡和光源三大核心子系統件組成。光刻機工件臺是光刻機的核心子系統之一,其主要功能是承載晶圓按照指定的運動軌跡做高速超精密運動並完成一系列曝光所需動作,包括上下片、對準、晶圓面型測量和曝光等。

據官網介紹,北京華卓精科科技股份有限公司主營業務為光刻機雙工件臺、超精密測控裝備整機以及關鍵部件等衍生產品的研發、生產以及銷售和技術服務。公司長期專注於納米級超精密測控技術,是國內領先的集成電路製造裝備及其核心部件、精密/超精密運動系統及相關技術供應商,致力於在實現超精密機械與測控技術成果產業化的基礎上成為中國乃至全球卓越的精密科技公司。公司以光刻機雙工件臺為核心,並以該產品的超精密測控技術為基礎,開發了晶圓級鍵合設備、雷射退火設備等整機產品,以及精密運動系統、隔振器和靜電卡盤等部件衍生產品。

公司主要從事光刻機雙工件臺、超精密測控裝備整機以及關鍵部件等衍生產品的研發、生產及銷售和技術服務,通過向下遊集成電路製造、超精密製造、光學、醫療、3C製造等行業內公司銷售包括光刻機雙工件臺在內的超精密測控裝備整機及部件,並根據客戶在精密度等方面的具體需求提供相應的技術開發服務。

2017年度至2019年度,華卓精科營業收入金額分別為5,410.22萬元、8,570.92萬元、12,096.58萬元,複合增長率為49.53%,淨利潤分別為1,253.21萬元、1512.36萬元、2,087.24萬元,複合增長率為29.05%。

華卓精科作為技術驅動型企業,持續加大在研發上的投入。報告期內,公司研發投入分別為1,663.65萬元、8,256.56萬元和14,181.84萬元,佔各年度營業收入的比例分別為30.75%、96.33%和117.24%,呈上升趨勢。

3、清華大學朱煜教授帶領的團隊攻克光刻機工件臺科技難題

這家公司成立的背景是:2016年4月28日,由清華大學機械工程系朱煜教授擔任負責人的研發團隊歷經5年時間研發的光刻機雙工件臺系統樣機成功通過了國家科技重大專項「極大規模集成電路製造裝備及成套工藝」實施管理辦公室的項目驗收。

國外業界曾認為,中國人現在不能、未來也不可能造出如此高精密超複雜的光刻機設備。日本尼康株式會社的社長來中國訪問時曾說過這麼一句話:「光刻機光學系統雖然很難,我相信你們能夠研製出來,但工件臺恐怕就拿不下來了,因為這個系統太複雜了。」

然而,就是這麼一個被公認為「太複雜」而不可能被中國解決的科技難題,卻被清華大學朱煜教授帶領的團隊攻克了。在國家「十二五」科技創新成就展上,他們展出了自主研製的光刻機雙工件臺的核心模塊,即運動定位模塊POMO,裝備這種模塊的雙工件臺系統可實現與掩模臺優於2nm的同步運動精度。

根據華卓精科官網資料顯示,公司成立時間為2012年5月9日,由清華IC裝備團隊在清華大學及其下屬「北京-清華工業技術研究院」和02專項的支持下創立,是一家肩負著專項重大科研成果產業化重任的高新技術企業。公司建立初衷在於將清華大學在02專項中積累的高端壟斷技術落地產業化,通過「技術輻射&下行」的方式,面向國內市場提供產業界急需的高端零部件、子系統類產品。

據公開資料,朱煜,男,1965年1月出生,中國國籍,無永久境外居留權。2001年畢業於中國礦業大學,博士學歷。2001年7月至2004年9月在清華大學從事博士後工作;2004年10月至今歷任清華大學教師、清華大學機械工程系機械電子研究所所長、清華大學IC裝備領域學科帶頭人;2012年5月至2015年8月擔任北京華卓精科科技有限公司董事長兼總經理職務;2015年8月至9月擔任北京華卓精科科技股份有限公司董事長職務;2015年9月至今,擔任北京華卓精科科技股份有限公司董事職務,為華卓精科首席科學家。

從一位國家戰略專家到一流大學科研團隊的負責人,再到高科技企業的首席科學家,朱煜的身份如層層包裹的洋蔥,但在多重身份的認同中,他明確表示——「我首先是清華大學教授」。

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    業界有種說法:「得晶片者得天下」,而光刻機對晶片製造工藝的進步至關重要。光刻機被譽為半導體工業皇冠上的明珠,其研發成本和製造難度巨大,高端的EUV光刻機更是光刻機中技術含量最高的設備。目前,全世界只有ASML(阿斯麥)一家廠商可生產EUV光刻機,EUV光刻機全球出貨量已達57臺。這種一家獨大的情況是否正常?其他廠商距離打破ASML高端光刻機的市場壟斷還有多遠的路要走?
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  • 耗時7年克服難題, 打破長期壟斷, 有望造出最先進光刻機
    光刻機製造難度大、技術門檻高,嚴重卡住了我國晶片產業的脖子,拖慢了國產晶片的腳步。為了打破這一困境,中科院已經表態將舉全院之力,攻克光刻機難題。不過,想要突破並非一件易事。上世紀60、70年代,是國產光刻機發展的黃金時期,多所院校、科研機構都投身光刻機研製。可惜的是,還沒等國產光刻機趕上世界水平,我國光刻機研發便在「造不如買」思想影響下,逐漸擱置。
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    大家都知道光刻機對晶片生產有很重要的意義,但實際上晶片製造關鍵之一也包括了光刻膠。 因為在光刻膠產業有著極大的話語權,所以不少國家都要選擇與日本合作,進購光刻膠。日本長期維持對光刻膠的壟斷,但中國企業傳來好消息,突破了關鍵晶片材料,打破壟斷。
  • 耗時7年克服難題,打破長期壟斷,有望造出最先進光刻機
    為了打破這一困境,中科院已經表態將舉全院之力,攻克光刻機難題。不過,想要突破並非一件易事。 上世紀60、70年代,是國產光刻機發展的黃金時期,多所院校、科研機構都投身光刻機研製。可惜的是,還沒等國產光刻機趕上世界水平,我國光刻機研發便在「造不如買」思想影響下,逐漸擱置。 好在如今我國重新意識到了光刻機的重要性,將再次起步。而且,我國已經在光刻機局部技術上有所成就,可以更快起步。
  • 低調中國光刻機巨頭,打破荷蘭ASML的壟斷,一臺設備賣6千萬
    光刻機是實現高端晶片生產的核心設備,大陸晶片代工巨頭中芯國際,就是因為沒有EUV光刻機,新技術研發難度呈指數增加。不過,中國其實並不缺少可以生產光刻機的企業,而且從部分角度來講,中國也有一家企業堪稱光刻機巨頭,它就是華卓精科。
  • 中國光刻機巨頭,一臺設備賣6000萬,無懼ASML斷供
    光刻機技術很難被攻破,更不可能被「山寨」,光是調光刻機中的一個小零件就花了整整十年的時間去調試。儘管如此,中國半導體公司還是沒有放棄前進的腳步,也是逐漸打破海外技術壟斷。作為光刻機的三大核心子系統,投影物鏡、工件臺以及光源顯得格外重要。
  • 光刻機迎來曙光!中國企業與尼康達成合作,勢必打破ASML壟斷
    其實就是光刻機,頂尖的光刻機我們至今做不出來,但是對於中低端的光刻機中國搶佔了國內外很大的市場,而在近期,頂尖光刻機迎來曙光!中國企業與尼康達成合作,勢必打破ASML的壟斷。,但是在這之後,隨著美國與荷蘭等國家扶持ASML,這使得尼康在光刻機方面落入下風,到現在依舊萎靡不振,但是俗話說瘦死的駱駝比馬大。
  • 光刻機核心部件工件臺,只有ASML掌握,清華大學朱煜成功攻克
    光刻機是晶片製造的專用設備,主要的工藝主要取決於「極紫外光源、光學鏡頭和雙工件臺」三個方面,另一方面大大小小几十萬的配件,幾千條的線路,綜合了各個國家頂尖的技術的光刻機,可以說迄今找不到一個國家可以獨立自主生產製造出來。
  • 7年攻關終於打破長期壟斷,高端光刻機技術喜獲新突破
    技術和工藝的突破需要時間,設備和材料更是一對攔路虎。尤其是最近大家擔心最多的關鍵設備光刻機,我們和國外仍然有著巨大的差距。雖然有消息稱上海微電子明年可能交付首臺國產28nm光刻機,國產光刻機將迎來新的突破,但國產光刻機的一些關鍵部件,比如光源、物鏡等目前還是主要依賴進口,而且越到高端的光刻機,對各種儀器的精密度要求就越高,其中不少都是我們的弱項,依然有被「卡脖子」的可能。因此光刻機等關鍵設備的國產化進程,任重而道遠。
  • 荷蘭ASML能壟斷光刻機,我們也一定能做到
    那麼什麼是光刻機呢,粗略的來說,光刻機就是個「投影儀」,用光能量將電路圖縮小投影在矽晶圓上,刻畫出需要的形狀。 那麼我們能否突破光刻機技術?說難也難,畢竟光刻機涉及到一系列高精尖的技術。 我們都知道當今今最厲害的光刻機製造商是荷蘭的ASML,它壟斷了全球14nm以上的高端光刻機市場,特別是7nm以上光刻機更是100%壟處於斷地位
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  • 僅荷蘭ASML公司掌握的光刻機核心技術,中國民企四年實現突破
    但大部分的零部件和關鍵技術都源自於其它國家,美國提供了極紫外光源技術,光學設備是由日本和德國提供的,瑞典提供了精密的軸承零部件,就連最終的組裝也都需要由臺積電和三星配合,與其說是AMSL製造的光刻機,還不如說AMSL是光刻機的晶片組裝工廠更為合適。