傳統的光學系統（例如相機和望遠鏡）將光學元件軸向排列，由於其波長極短且吸收率高，因此不適合 EUV 光。相反，EUV 光是使用新月形鏡子引導的，但這會導致光偏離中心軸，從而降低光學性能。

為了解決這個問題，新技術將兩個具有小中心孔徑的軸對稱反射鏡排列成線性配置。 EUV 光每次反射鏡都會損失約 40% 的能量，因此傳統系統需要大約 10 個反射鏡，只有約 1% 的 EUV 能量到達晶圓。透過將鏡子的數量限制為四個，新系統允許超過 10% 的能量到達晶圓，從而顯著降低功耗。

新EUV技術的核心投影機使用兩面鏡子將掩模影像轉移到晶圓上，類似於望遠鏡。與傳統系統所需的六個反射鏡相比，這種簡單的設置是透過重新思考光學像差校正理論而實現的，並且其性能已通過光學模擬軟體進行了驗證。該團隊還開發了一種新的「雙線場」照明光學方法，允許將 EUV 光引導到平面掩模上，而不會幹擾光路。

技術價值觀察

光刻機，也稱為掩模對準器、曝光系統或光刻系統，對於半導體製造至關重要。他們使用類似照片顯影的工藝將複雜的圖案從掩模轉移到矽晶圓上。這些機器在半導體產業中至關重要，因為光刻技術決定了半導體線路的寬度並影響晶片性能和功耗。光刻機產業上游包括核心零件及配套設施，下游則以半導體及積體電路製造及封裝為主。

日本一位大學教授設計了一種遠紫外線（EUV）光刻技術，該技術超越了目前的半導體製造標準，並顯著降低了生產成本。此技術定位於光刻機產業鏈的上游環節。

宏觀市場觀察

光刻機，也稱為掩模對準機、曝光系統或光刻系統，對於晶片製造和先進光阻開發至關重要。根據晶晰材料有關高階光阻研發的資訊顯示，設備及安裝費用佔總投資的69%，其中光刻機佔設備及安裝費用的44%。

EUV光刻機的出現

在過去的十年中，光刻技術已從早期的 G 線 (436nm) 系統發展到最新的極紫外線 (EUV) 微影機。這種演變從接觸式發展到接近式，最後發展到逐步重複系統。 EUV光刻機是晶片生產的必備工具，也是製造先進積體電路的核心。它們對於生產晶圓尺寸低於 5 奈米的晶片至關重要，而這種晶片只能使用 EUV 技術製造。

全球光刻機銷量

全球光刻機市場高度集中，前三大廠商佔據90%以上的市佔率。 2015年至2020年，全球光刻機銷售整體成長，413年達2020台，較前一年成長16.7%。

光刻機的演變與銷售

光刻機已從 G 線和 I 線發展到 KrF、ArF，以及現在的 EUV 技術。 2020年，全球銷售以中低階產品（KrF、I-Line）為主，總計264台，約佔市場65%。高階EUV機銷量為31台，約佔總量的19%。

ASML 引領全球微影機市場

2020年，荷蘭公司ASML以62%的份額和258台出貨量領先全球光刻機市場，超越尼康和佳能。

E紫外光刻機定價

EUV光刻機因其高技術壁壘，每台價值約150億歐元。目前，ASML是唯一能夠生產該機的公司。自2018年以來，ASML的EUV光刻機價格穩定上漲，截至154年4月2021日，每台EUV光刻機價格約為11.7億歐元，折合人民幣1億元（匯率：7.6歐元=XNUMX人民幣）。