本期周報重點內容如下：光刻機簡介

一、A股市場動態觀點更新

本周A股主要指數仍然悉數下挫，主要原因在於前期過高的政策刺激預期落空，此外11月通脹、金融、經濟數據仍顯示需求偏弱，經濟修復基礎不牢固。具體來看，創業板跌2.31%居首，該指數已經連續五周下跌，滬指本周跌0.91%，且連續四周下跌。港股本周反彈，恆生指數漲2.8%，恆生科技漲2.02%。

經濟方面，11月工業增加值增長6.6%超預期，但社零、投資等數據表現低於預期。此外，11月信貸低於去年同期，且M1同比增長1.3%，剔除春節效應擾動創歷史新低。12月12日，中央經濟工作會議召开，其中提到財政政策要適度加力、提質增效，強調提高資金效益和政策效果以及財政的可持續性。貨幣政策着重描述爲“靈活適度、精准有效”。次日，彭博指出，會議關於宏觀政策說法的基調仍然是寬松的，但幾乎沒有暗示明年會採取更激進的立場。15日路透援引消息人士稱， 2024年的赤字率將設定爲3%，不足部分以特別國債補充。

外圍方面，在12月的政策會議上，美聯儲決定維持利率不變，並發出了迄今爲止最明確的信號，即其激進的加息行動已經結束，預計明年將進行一系列降息。雖然鮑威爾表示，如果物價壓力重現，官員們准備再次加息，但他也表示，隨着通脹率繼續向2%的目標下降，決策者們在本次會議上已經开始討論降息。

本周國企改革概念走勢強勁，周二板塊熱度全面擴散走強，在中央經濟工作會定調後，每日十余股漲停。此外，多個消息催化傳媒股走高。谷歌本周發布多模態大模型Gemini，在性能上超過了當前的ChatGPT。德國媒體巨頭Axel Springer與OpenAI籤署許可協議，OpenAI將付費使用Axel Springer出版物的內容，以回答用戶在ChatGPT中提出的問題。此外，ChatGPT Plus重新开放訂閱。MR/VR題材本周也相對活躍，蘋果第一代MR產品Vision Pro發售在即，首批備貨40萬台左右，蘋果Vision Pro員工培訓明年1月中旬开始。本周馬斯克發布人形機器人（Gen 2）宣傳片，一度催化機器人板塊強勢拉升。

寒潮消息不斷發酵，能源板塊表現活躍。地產股本周異動，一是在中央經濟工作會議前期，市場博弈支持政策，二是周四京滬發布樓市新政，包括降低首套、二套首付比例、房貸利率下限等措施，地產股順勢走高。

二、本周分享：光刻機介紹

1、光刻機的種類和發展的歷史 （1）光刻機種類

光刻機以前是接觸接近式的，一塊掩膜版上面的圖形直接曝光到一個硅片上去，效率比較低，分辨率比較低。

接觸式光刻技術是小規模集成電路時代的主要光刻手段，主要用於生產特徵尺寸大於5m的集成電路。在接觸/接近式光刻機中，通常晶圓片放置於手動控制水平位置和旋轉的工件台上。利用分立視場顯微鏡同時觀察掩模和晶圓片的位置，並通過手動控制工件台的位置來實現掩模版與晶圓片的對准。晶圓片與掩模版對准後，二者將被壓緊，使得掩模版與晶圓片表面的光刻膠直接接觸。移开顯微鏡物鏡後，將壓緊的晶圓片與掩模版移入曝光台進行曝光。汞燈發出的光經透鏡准直平行照射掩模版，由於掩模版與晶圓片上的光刻膠層直接接觸，所以曝光後掩模圖形按照1:1的比例移轉印至光刻膠層。

接觸光刻技術優點：因直接接觸，減少光的衍射，能實現較小特徵尺寸的曝光。總體簡單經濟。缺點：也是因掩膜版和塗油光刻膠的晶圓緊密接觸，容易造成劃痕、污染顆粒，同時造成器件致命的缺陷，縮短掩膜版的壽命，降低成品率等。

後面慢慢發展成投影式的曝光機，投影的倍率主流的是4:1。4:1的意思是硅片上是掩膜版上圖形的1/4，投影式曝光相對於接觸接近式曝光，分辨率可以非常高，193nm的光刻機的分辨率的話可以達到周期76nm，現在主流的全是投影式曝光機。

投影式一开始是步進的，步進就是每步進一次就曝光一個區域，每步進一次曝光一個區域，但是隨着對曝光場的大小的要求越越來越高，分辨率的要求越來越高，鏡頭會變得很大，像場就沒法做的特別大，因爲有像差的要求，所以最後變成了掃描式的。

（2）發展歷史

上個世紀六七十年代，美國光刻機最厲害，做的是接觸接近式及投影式的光刻機。到了九零年，美國的份額就跌了，日本的尼康、佳能、荷蘭ASML都起來了，到零零年，ASML發明了雙工作台，效率可以提高30%，搶佔了日本的市場，後來ASML又有了浸沒式光刻機，尼康晚了一年，ASML完全打敗了尼康，市場接受了某一種形式的產品之後，其他的產品再想打進來，就很難了。

2、光刻機工作的原理及每個系統的功能

光刻機的核心組成系統：照明系統（光源產生的光通過照明系統產生想要的光源條件），掩膜台，投影物鏡，雙工件台。 曝光時鏡頭不動，掩膜版和工件台運動。路徑基本上是蛇形的曝光，一個小時接近300片，非常快。照明系統產生了不同的照明條件之後，照到掩膜版上去，掩膜版在掩膜台上。底下的投影物鏡收集掩膜版上發出來的光並成像到硅片上。水浸沒式就是水滴加在工件台和鏡頭中間。雙工作台就是左邊做曝光的時候，右邊會做調頻或者是對准，做完了之後相互交換，交換的過程中，要通過某種測控方式來探測到具體的位置，才能測控线寬和套刻。兩個台一個是測量工位一個是曝光工位，鏡頭是不動的，只有這個雙工作台帶着硅片在做運動。 套刻精度：每一層之間需要做對准，技術節點不斷縮小，线寬是不斷縮小，套刻精度也是不斷縮小的。 3、子系統發展歷史及所需技術

（1）照明系統

——照明系統就是從光源出來的光通過照明系統之後，照到掩膜版上。產生衍射光，投影物鏡收集之後再成像，照明原理是科勒照明。

——不同照明條件的產生方式：依靠照明光瞳，最早的時候只有六個照明條件可以選，不是自由選擇的。後面ASML可以x實現多種照明條件，可以加上一些擋板，或者是再轉45度的照明，ASML的DOE衍射光學元件有不同的編號，不同的DOE編號就可以實現不同的光頭的形狀。

——照明系統裏的透鏡：這些透鏡數值孔徑比較小，只有硅片上的數值孔徑的1/4，因爲成像倍率是4:1，數值孔徑越小的話，鏡頭就越小，相對來說就好做。但對投影物鏡來說，數值孔徑最大的是1.35，鏡頭尺寸是非常大的，很難做，照明系統裏的鏡頭相對來說是更容易一些。

（2）光源——衍射系統的衍射極限分辨率：光是有波動性的，即使是理想的鏡頭，光的衍射也會導致在沒有任何像差的情況下，對一個理想的點的成像形成光斑，光斑的大小通過推導就可以得出來。兩個點最近的時候。一個衍射系統的衍射極限的分辨率，就是可以分辨兩個靠近的物點的能力。 ——數值孔徑na：鏡頭收集光的能力，收集光的角度越大，na越高，分辨率就越好。所以波長是逐漸變小的。 （3）鏡頭——因爲波長越小，數值孔徑越大，分辨率越高。如果需要數值孔徑收集光的範圍更廣，那鏡頭的尺寸需要更大。鏡頭的尺寸越來越大，需要鏡片數目越來越多，這樣消像差的能力就越好，這是趨勢。只使用球面的話沒辦法再把像差做到很小，如果有像差的話，光刻機的鏡頭就沒有辦法成像到接近衍射極限的分辨率，理想的情況是完全沒有像差，所以還可以採用非球面鏡頭。 ——鏡頭發展趨勢：na逐漸增加，波長逐漸縮小，鏡頭從球面變成了非球面，鏡頭對稱型的設計可以大大的減少各種像差，使得這個鏡頭的成像接近衍射極限的分辨率。193nm幹法的na最大可以做到0.93，然後它的鏡頭是29片，都是透鏡，有凸透鏡，有凹透鏡，凸透和凹透可以互相消像差，像場是26毫米*10.5毫米，29片鏡片有12個非球面，非常考驗鏡頭設計能力，最大的鏡片的直徑是380毫米，整個長度有1.4m以上。193nm水浸模式，na變成了1.35了。加了兩片反射鏡，可以大大減小像差，鏡片的數目變成25片，但是有15個非球面，所以加工有難度的。 ——鏡頭難度：像差一定要做到某規格，成像才能滿足光刻的要求。所以光刻機最大的難點就是鏡頭設計必須要保證大像場裏面低像差。對20幾片鏡片來說需要控制一個鏡頭像差的規格，分到每一片上，規格控制的更要更少，否則累加的誤差更大，所以對每一片鏡頭的加工非常有難度的。  其中投影物鏡的鏡片難度最大，因爲像差要求只有幾nm，所以每個鏡片的精度都需要達到1nm以下。整個系統超過20多個鏡片，除了每個鏡片的精度要求外，系統安裝起來也有難度。重要的參數包括像差控制水平、加工精度和鍍膜技術。目前國內高端鏡頭做的比較好的就是長春光機所，基本上系統的鏡片都是自研的。

（4）雙工作台——發展歷程：從機械導軌式到氣懸再到磁懸浮工作台，它的發展是基於光刻工藝的需求，例如定位精度、效率、工作台運動速度的要求。懸浮肯定比機械導軌式的要快，機械導軌式有摩擦、產熱等。氣懸浮太重，速度慢，精度也達不到要求，最後變成磁懸浮。台的材料也在不斷的變化，最後變成中空的，因爲需要重量越來越輕，才可以運動的越來越快，速度要達到800毫米每秒，定位精度也越來越高，需要傳感器、測控。 ——雙工作台的優勢：效率可以提高30%。曝光之前有一個對准的過程，硅片上本身已經有前邊的一層了，後面的一層掩膜版上的記號和前邊的這個硅片上的記號對准了之後再曝光，對准時不需要曝光鏡頭工作，因此曝光鏡頭空闲。雙工作台有兩個工位，一個是曝光工位，一個是測量工位，一邊做對准，一邊做曝光，相互不幹擾且節約時間。 ——雙工作台上有很多傳感器：1）例如能量傳感器，每次曝光前，都要確定能量是否達到要求，每個能量對應某一種线寬，如果能量變化很大會影響线寬。2）還有最重要的透射圖像傳感器，可以把掩膜版和硅片進行對准，對准原理是通過光柵兩個記號，掩膜版上還有工作台上的光柵，都是X或Y方向的，如果對准了之後，相當於通過掩膜版的光柵的光完全可以通過工作台上的光柵，這時候在下面一個光強探測器上，它探測的光強是最強的，說明已經對准好了。從硅片進入光刻機之後，需要用各種傳感器，探測器來保證這個硅片是否放平了，還要跟前層的硅片上的記號和現在掩膜版去做對准，對准之後才能曝光，光刻機裏邊其實只做對准和曝光。 雙工件台這一塊國內主要公司是華卓清科，傳感器目前主要依賴於進口。

（5）測控方式工件台在移動的時候，要知道移動了多少範圍，尤其是在交換的時候，需要不同的測控方式，以前用激光幹涉儀，旁邊是反射鏡，通過多普勒效應，探測發生的位置變化，缺點是激光照射的這個工作台上的距離比較長，會有空氣的擾動，幹擾探測位置的精度。後來發展成平面光柵尺，每一個曝光工位上面有四片光柵尺（光柵尺都是進口，因爲面積太大，很難做），根據多普勒效應，通過速度的積分，確定位置，優點是光柵尺離的很近，不存在空氣擾動的問題。現在193nm光刻機裏面全都是平面光柵尺。

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