本文是光刻機概念的第四篇，前面已經(jīng)提到了福晶科技、華卓精科和茂來光學，這三家公司要么已經(jīng)上市，要么正在上市的路上，總而言之可作為光刻機概念股加以關(guān)注，在適當時機可參與炒作。
光刻機最重要的系統(tǒng)是曝光系統(tǒng)，如果沒有曝光系統(tǒng)，光刻工藝無從談起。雖然福晶科技和茂來光學已經(jīng)與曝光系統(tǒng)沾邊，但其僅是曝光系統(tǒng)中的組成部分而已，國內(nèi)系統(tǒng)從事光刻機曝光系統(tǒng)研發(fā)的公司是長春國科精密。不過筆者認為未來若干年國科精密很難登錄資本市場，但是作為光刻機曝光系統(tǒng)供應(yīng)商，有必要對這家公司做一個介紹。
國科精密的業(yè)務(wù)可分為核心技術(shù)、產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)三大類。公司目前掌握的核心技術(shù)有超精密光學技術(shù)和具備計量功能的日盲紫外成像探測技術(shù)，其中超精密光學技術(shù)主要用于半導(dǎo)體用光刻機的曝光系統(tǒng)等具有高度復(fù)雜、追求極限精度光學的領(lǐng)域中，掌握該技術(shù)的外國公司也就蔡司公司和日本尼康等幾家。公司僅提到蔡司公司和尼康，實際上目前掌握該技術(shù)的公司還有日本佳能和美國Cymer公司。
國科精密承擔了該領(lǐng)域的國家02專項，研制的國內(nèi)首套數(shù)值孔徑0.75的ArF曝光系統(tǒng)Epolith A075已經(jīng)成功交付用戶，實現(xiàn)了整機曝光分辨率85納米的理想結(jié)果。當然公司沒有說太多信息，但我們也知道目前國內(nèi)從事半導(dǎo)體用光刻機研發(fā)、制造的公司是上海微電子裝備，國科精密的客戶也就是上海微電子裝備了。
國科精密的超精密光學技術(shù)著重解決了超精密光機系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計、超精密機械結(jié)構(gòu)/機構(gòu)設(shè)計、全頻段亞納米精度光學加工與檢測、高均勻性保形光學薄膜設(shè)計與制備、亞微米精度機械加工與檢測、超精密驅(qū)動控制與信息處理和超精密光機系統(tǒng)集成與調(diào)裝等關(guān)鍵技術(shù)。比如國科精密提到，在超精密光機系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計方面公司通過復(fù)算優(yōu)化、計算機輔助裝調(diào)、系統(tǒng)級元件精修等手段，在確?？芍圃煨郧疤嵯聦ξ镧R光路進行優(yōu)化，實現(xiàn)嚴苛的像質(zhì)指標。公司提供的ArF曝光系統(tǒng)實現(xiàn)了全視場平均波像差優(yōu)于4納米、全視場平均畸變優(yōu)于5.7納米的核心指標。
資料來源：ArF曝光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，國科精密官網(wǎng)，阿爾法經(jīng)濟研究
在技術(shù)服務(wù)方面國科精密主要提供光學加工、光學檢測、光學鍍膜、機械加工等服務(wù)，比如在光學加工領(lǐng)域公司可提供口徑100-500mm的各類平面、球面、非球面和自由曲面以及各類異形元件的透鏡和反射鏡的加工服務(wù)，其中球面/平面面形精度優(yōu)于0.3納米RMS，表面粗糙度優(yōu)于0.2納米 RMS；非球面的面形精度和表面粗糙度分別優(yōu)于0.5納米RMS和0.3納米RMS。ASML的成功因素之一是可以依靠全球產(chǎn)業(yè)鏈進行系統(tǒng)集成與整合，而中國廠商則沒有這一條件，所有環(huán)節(jié)不得不靠自己或國內(nèi)企業(yè)完成，也彰顯國產(chǎn)化的艱辛與不易。
易損件彰顯設(shè)備廠服務(wù)支持重要性國科精密的產(chǎn)品除了Epolith A075曝光系統(tǒng)，還有光刻機曝光系統(tǒng)易損件、日盲紫外探測模組和高端光學檢測產(chǎn)品。官網(wǎng)對Epolith A075曝光系統(tǒng)的一些指標做了說明，不得不說國產(chǎn)光刻機曝光系統(tǒng)與國外差距還是比較明顯。
國科精密的Epolith A075 ArF曝光系統(tǒng)同樣采用了193nm的準分子激光器，這也是該類光刻機的統(tǒng)一光源。在具體性能指標上，Epolith A075的數(shù)值孔徑0.75，波前像差和畸變分別為5.1納米和5.7納米，但官網(wǎng)顯示該曝光系統(tǒng)的視場為26mm*10.5mm，而筆者在上海微電子裝備官網(wǎng)上查到的數(shù)據(jù)顯示SSA600/20的ArF光刻機視場為目前統(tǒng)一的26mm*33mm。
資料來源：國科精密官網(wǎng)、公開資料整理，阿爾法經(jīng)濟研究
今年6月份上海微電子裝備透露將于2021-2022年交付首臺28納米工藝的國產(chǎn)浸沒式光刻機，結(jié)合同行ASML和尼康等發(fā)展路徑，筆者認為技術(shù)上有幾點已經(jīng)突破：國內(nèi)已經(jīng)突破了浸沒式光刻機的關(guān)鍵技術(shù)，曝光系統(tǒng)上也解決了視場不足的難題，同時數(shù)值孔徑也提升到1.35，因為這些技術(shù)是提升光刻機分辨率的重要措施。當然這些信息在相關(guān)公司官網(wǎng)上找不到，但在一些新聞報道中可以尋找到蛛絲馬跡。
在曝光系統(tǒng)易損件上國科精密主要提供90納米物鏡底部窗口、高精度光學元件、阿爸柱面鏡和Filter校正板等。設(shè)想一下，如果因為某種原因ASML對中芯國際等光刻機停止提供技術(shù)支持，這些精密損耗件無法及時更換，光刻機會不得已停機，因為對晶圓代工廠來說良率永遠是生命線：
資料來源：國科精密官網(wǎng)，阿爾法經(jīng)濟研究
10月4日中芯國際發(fā)布公告證實了公司被納入美國實體清單的事實。從筆者了解到的信息和同行媒體的反饋，證實了所謂的"遠程鎖死"是謠言，制裁下的中芯國際相關(guān)設(shè)備不會立刻變?yōu)閺U鐵，但是這些精密設(shè)備能否正常運作離不開設(shè)備廠商的相關(guān)支持。
比如光刻機設(shè)備等運行一段時間后采集信號會產(chǎn)生偏差，這時就需要設(shè)備廠商提供技術(shù)支持，對信號偏差進行校準，同時對部分易損件要進行更換，而這些易損件很難在不同廠商間進行更換，因此失去技術(shù)和服務(wù)支持的中芯國際經(jīng)過一段時間的運行，自然而然設(shè)備面臨被迫停機的風險。筆者也說了，對晶圓代工廠而言良率永遠是生命線。
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