光刻
一项关键的半导体制造工艺,利用光线将微芯片图案印刷到硅晶圆上。
光刻是半导体制造中的一项基础工艺,它利用光线将复杂的电路设计投影并印制到硅晶圆上。该工艺首先在晶圆表面涂覆一层称为光刻胶的感光化学材料。随后,光线透过光掩模——其作用类似于电路设计的模板——投射到晶圆上,使曝光区域发生化学变化。这些区域随后会被蚀刻掉,留下构成微芯片的微观物理通路。 随着科技行业对更小、更快、更节能芯片的需求不断提升,光刻已成为半导体制造中的主要技术瓶颈。极紫外(EUV)光刻等先进技术利用极短波长的光,来印制仅几纳米大小的特征结构。由于涉及极端物理条件,用于执行先进光刻的机器是地球上最复杂、最昂贵的工业设备之一。 对于科技和半导体投资者而言,光刻是衡量行业健康状况和资本支出周期的关键指标。光刻设备市场高度集中,仅由一家或极少数公司控制先进设备的供应。这种极端的集中度赋予这些设备制造商巨大的定价权、高企的订单积压和宽阔的经济护城河,使其成为全球硬件、云计算和人工智能市场的重要风向标。
一家半导体代工厂以 200,000,000 美元购买了一套极紫外(EUV)光刻系统。如果该设备连续运行,并且每小时处理 150 片硅晶圆,那么在 5 年使用寿命内(假设每年运行 8,000 小时),仅设备本身的折旧成本计算如下:200,000,000 美元 /(5 年 8,000 小时)= 每小时 5,000 美元。按每小时 150 片晶圆计算,这相当于每片晶圆 5,000 美元 / 150 = 33.33 美元的光刻折旧成本。