上海微电子前道干式光刻机通用平台亮相进博会,累计流片超千万片
第九届中国国际进口博览会上,上海微电子展示其自主研发的新一代前道干式光刻机通用技术平台模型。该设备适配I-line与KrF工艺,核心子系统全自主可控,成像性能达国际同类领先水平,已在国内头部逻辑与存储...
11月5日至10日,第九届中国国际进口博览会在上海国家会展中心举行。作为国内半导体装备领域的重要参与者,上海微电子装备(集团)股份有限公司(SMEE)携其自主研发的新一代前道干式光刻机通用技术平台模型首次公开亮相,标志着我国在前道光刻装备自主化进程中取得实质性进展。
该通用技术平台并非单一机型,而是一套标准化、模块化的前道光刻装备架构,可灵活适配I-line(365nm)与KrF(248nm)两类主流深紫外光刻技术路线。其关键子系统——高精度物镜与照明系统、高速双工件台与掩模台、一体化自动物料传输系统——均已实现全链条自主设计与制造,摆脱了对海外核心部件的依赖路径。
从性能指标看,国产前道干式光刻机的成像分辨率、线宽均匀性等关键参数已与国际同类领先产品相当;套刻精度与生产效率虽尚未完全对标最先进型号,但正快速缩小差距。更重要的是,其工艺适配能力与产线运行可靠性已通过长期实战验证:目前多台设备已在多家国内头部逻辑芯片与存储芯片量产线上连续稳定运行,累计支持晶圆流片数量突破1000万片,设备有效运行率(OEE)超过92%,展现出良好的工程化落地能力。
值得注意的是,SMEE成立于2002年,是国内唯一具备前道干式光刻机稳定量产交付能力的企业。尽管在EUV(极紫外)等更先进制程领域仍处追赶阶段,但在成熟制程环节,其产品已实质性嵌入国内主流晶圆厂供应链体系,成为保障产业链安全的关键一环。
光刻是芯片制造中最核心、最复杂的工艺步骤之一,其设备价值占整条产线总投资的近三分之一。长期以来,高端光刻机市场被荷兰ASML、日本尼康与佳能三家主导,其中ASML在ArF浸没式及EUV领域近乎垄断。在此背景下,国产前道干式光刻机的稳定量产,不仅填补了国内在该细分领域的空白,也为中芯国际、华虹、长鑫存储等本土晶圆厂提供了“备胎”选项,降低了地缘政治扰动下的断供风险。
当前,国内晶圆产能扩张持续提速。据SEMI数据,2026年中国大陆新增晶圆厂数量占全球新建产能的近三成,其中成熟制程(≤28nm)项目占比超七成。这意味着对I-line与KrF光刻机的需求仍将维持高位。而SMEE此次展出的通用平台,正是面向这一现实需求所构建的技术底座——通过标准化设计降低定制成本,提升交付速度与维护响应效率。
在光刻工艺链中,光刻机仅是关键一环,还需与涂胶显影机、刻蚀机、薄膜沉积设备等协同工作。近年来,国产配套设备亦加速突破。例如,苏州芯达半导体于2022年完成首台前道高端涂胶显影机研发,2024年进入OCF国际供应链,成为国内首家获此认证的企业;江苏派莱特光电则在高端光学镀膜设备领域实现真空蒸发镀膜机、磁控溅射镀膜机等产品的国产替代,其设备已用于半导体光罩制造等场景。
这些进展共同构成了一张渐趋完整的国产半导体装备网络。以SMEE的前道干式光刻机为支点,上游的精密光学元件、运动控制系统、激光光源,下游的工艺验证、良率优化与产线集成能力,正在形成正向反馈循环。
行业观察指出,国产设备真正实现“可用”到“好用”的跨越,仍需解决三大挑战:一是长期工艺数据积累不足,影响设备在复杂制程中的稳定性调优;二是核心零部件如高数值孔径物镜、超快响应工件台驱动器等仍存在性能冗余空间;三是生态协同薄弱,设备厂商与晶圆厂之间尚未建立深度联合开发机制。
不过,积极信号已经显现。部分头部晶圆厂开始设立“国产设备联合验证中心”,将SMEE、芯达、盛美、北方华创等厂商的设备纳入同一测试流程,缩短导入周期。同时,国家大基金三期已于2026年启动,明确将“半导体装备国产化”列为重点投向领域,有望进一步撬动社会资本投入。
从更宏观视角看,光刻装备的自主可控并非孤立事件,而是中国半导体产业“补链强链”战略的关键落子。随着成熟制程产能持续释放,以及Chiplet、功率器件、车规芯片等新兴应用对特色工艺需求上升,国产前道干式光刻机的市场空间仍在扩大。
截至2026年底,SMEE已实现前道干式光刻机的批量化交付,客户覆盖逻辑、存储、功率及MEMS等多个细分领域。其下一代平台正聚焦KrF高数值孔径(NA=0.85)升级与I-line高产能(>200 WPH)优化,目标是在2027年内完成首批量产型设备交付。
光刻机的国产化之路,没有捷径可走。它依赖的是十年如一日的工程沉淀、跨学科协同攻关与产线真实场景的反复锤炼。上海微电子此次在进博会上展示的,不仅是一台设备模型,更是一个持续迭代、逐步可靠的国产技术路径——这条路或许缓慢,但方向清晰,脚步坚定。
