阿斯麥在光刻機領域怎樣成長起來的

2020-12-17 三分鐘的時間

有一種說法全球創新的領袖已經不在歐洲了。有個數據,全球涉及到數位化的公司,排名前15的沒有一家是歐洲公司。關於這背後原因有的說歐洲缺少風險投資基金,有的說歐洲市場分裂,還有的說歐洲規矩太多。總之,歐洲沒有讓科技公司成長起來。

但是,歐洲真的就沒有可圈可點的企業嗎?當然不是,就拿現在最受關注的晶片行業來說,大家都知道,晶片業是全球科技的基礎設施,牽一髮而動全身。對於晶片行業本身來說,有一個制約它發展的重要環節,相當於「命門」的「光刻機」生產設備。全球最高端的晶片製造設備供應商,幾乎被歐洲一家公司壟斷,它就是在晶片設備製造領域大名鼎鼎的公司,叫「阿斯麥」,總部在荷蘭。

阿斯麥這家公司到底有多厲害呢?全球的光刻機市場中,阿斯麥佔據全球市場74%的份額,毫無疑問的巨無霸公司。他們製造的光刻機,有「印鈔機許可證」的美稱,一臺就1.2億美元。都說晶片產業的命門是光刻機,為什麼呢?因為在晶片生產過程中,它相當於雕刻刀,在矽片上雕刻出設計好的電路圖。現在世界上最先進的EUV光刻機也只有阿斯麥能生產出來。阿斯麥董事長曾經說過一句狠話:如果我們交不出EUV光刻機,摩爾定律就會停止。

不過,阿斯麥剛創業的時候很艱難,當時只是飛利浦旗下一個合資小公司。全公司加上老闆也只有三十多人,所有人都在飛利浦總部旁邊搭建板房辦公。當時光刻機霸主正是日本的尼康公司,英特爾、IBM、AMD、德州儀器這些大公司每天都等著尼康發布新產品,這和今天三星、臺積電為了阿斯麥的光刻機爭破頭皮是一樣的。

那為什麼阿斯麥在30年的時間裡能超越霸主尼康呢?第一是它在技術迭代上押寶壓對方向。摩爾定律說在一個集成電路上,排元器件數量差不多兩年就翻倍,晶片體積變小,但是功能越來越強大。這對光刻機生產廠商影響很大。他們必須時刻加緊研發,提前交付高質量的產品。當時他們進入光刻機領域門檻不是很高,所以三十多人就幹起光刻機。

但是摩爾定律不斷生效,讓製造光刻機難度越來越大。就在90年代,光刻機迎來一個難題,光刻機光源波長被卡在193nm。光刻機是雕刻刀,光源是雕刻刀的刀尖。需要雕刻的晶片越精細,對刀尖的要求也就越高,而波長越短,刀尖就越鋒利。所以誰能把光源波長變短,誰就能吃盡紅利。

為了突破這個難關,個大公司都有自己的辦法。比如尼康公司決定走穩步路線,採用157nm的F2雷射慢慢來。阿斯麥這樣的小公司選擇了不一樣的路線,阿斯麥也可以說想賭一次。當時臺積電有個工程師提出了一個特別開腦洞的想法,在光刻機的透鏡和矽片之間,加上一層水,就可以通過光的折射原理讓原有的雷射波長從193納米縮短到132納米,這個方法被稱為「沉浸式光刻」。

當時的大公司覺得這樣的方法並不算好。第一晶片是精細活,水是變量,容易汙染設備,太冒險。另一個是「沉浸式光刻」只是權宜之計,不是正道,在未來也會被別人反超。不過阿斯麥並沒有這些顧慮,他們選擇「沉浸式光刻」,只用一年時間,阿斯麥就造出第一臺樣機,接著就拿到臺積電、IBM的訂單。阿斯麥起來了,尼康落伍了。

但是尼康畢竟在這個領域深更多年,無論財力還是技術,肯定比阿斯麥強得多,為什麼尼康後來沒有反超呢?明天繼續分享,謝謝。

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    來源:投資界阿斯麥是目前全球最厲害的光刻機製造商,尤其在高端光刻機領域,可以說獨步江湖。對很多人來說,阿斯麥都是一個非常陌生的名字。雖然被稱為荷蘭「最了不起」的高科技公司,但在業界之外,普通公眾對它似乎沒什麼深刻印象。阿斯麥是目前全球最厲害的光刻機製造商,尤其在高端光刻機領域,可以說獨步江湖。光刻機是晶片製造過程中的核心關鍵設備,負責把集成電路版圖精確地投影在矽片上,從而完成器件和電路的構造。
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    該技術將改進到1納米甚至更小,看來EUV光刻機的發展還在進一步加快,反觀目前國內的光刻機研究仍舊毫無進展。 屆時,再有阿斯麥新一代的EUV光刻機加持,臺積電就真的是打遍天下無敵手了。目前中芯國際才剛剛實現了14納米晶片的量產,此前也傳出了性能可以比肩7納米的製程工藝新突破,但是要想達到量產水平,還得經歷一段時間的打磨。
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    據TechWeb網站11月30日最新報導,近日荷蘭光刻機巨頭阿斯麥(ASML)又送來一則好消息,該司已經與比利時半導體研究機構IMEC共同完成了1nm光刻機的設計工作。據了解,先進位程的光刻機對於曝光設備的解析度要求更高。與此同時,ASML已經完成了0.55NA曝光設備的基本設計工作。按照阿斯麥的計劃,預計相應的曝光設備全線準備好之後,會在2022年實現商業化。然而,這家荷蘭企業的光刻機製造技術卻變得重大突破之際,我國晶片製造巨頭——中芯國際自阿斯麥訂購的EUV光刻機至今卻還未到貨。
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    按這兩個節點,阿斯麥的發展歷程大致分三個階段:從1984年到20世紀末,阿斯麥憑藉PAS5500系列在光刻領域佔得一席之地;從2000年到2010年。阿斯麥憑藉浸沒式光刻技術實現彎道超車,而且一舉擊潰尼康,自此成為全球頭號光刻機設備廠商;2010年以後,阿斯麥全力打通EUV光刻機產業鏈,且成功推出EUV光刻機,在高端光刻市場佔據絕對壟斷的地位。
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  • 回答「為什麼是阿斯麥」
    《光刻巨人:ASML崛起之路》,[荷蘭]瑞尼·雷吉梅克著,金捷幡譯,人民郵電出版社2020年10月出版,定價:118元  光刻機,晶片製造的核心裝備,半導體工業皇冠上的明珠。  誰能生產出更高端的光刻機,誰就能決定全世界IT產業的發展速度。  位於荷蘭南部一個名為維爾德霍芬的小城的ASML(中文名「阿斯麥」),就是那個「誰」。阿斯麥生產的極紫外(EUV)光刻機,每臺賣到令人咋舌的1.2億歐元——別嫌貴,能生產EUV光刻機的,全球只此一家。  這哪裡是光刻機,簡直是「印鈔機」。
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  • 國產90納米光刻機可以幹什麼?
    90納米光刻機能讓中芯國際有價值!90納米發展到1納米製程也就靠時間的推移慢慢成長。5納米製程再往上非常困難,每低一納米需要更長時間的研究。90納米發展到7納米製程比5納米發展到2納米要快多了。生產力是一方面,高精尖又是一方面。
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    相信很多人會回答各種航天技術或者是運營到軍事方面的一些器械,但實際上,真正最核心的技術,可能就是光刻機了,光刻機至今也僅有部分發達國家持有光刻機的部分技術。頂尖的光刻機是非常難以造出來的,如今全球範圍內可能也只有荷蘭的阿斯麥(ASML)在多個國家的技術支持下能夠生產出來,而中國在意識到光刻機問題後,也積極的入局研發破局,就有荷蘭職員表示:要不是中科院與尼康的介入,ASML光刻機的弊端也不會顯露。
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