中國芯片業(yè)為什么搞不過一家荷蘭公司
荷蘭光刻機(jī)巨頭阿斯麥(ASML)1月20日發(fā)布了2020年Q4和全年財報,這位世界光刻機(jī)霸主去年共出貨了31臺EUV光刻機(jī),中國大陸由于種種原因沒有買到其中任何一臺。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202101/422349.htm有人說阿斯麥?zhǔn)俏ㄒ灰粋€能讓臺積電折腰的公司,這一點也不夸張。阿斯麥所生產(chǎn)的光刻機(jī),是半導(dǎo)體工廠生產(chǎn)芯片的最關(guān)鍵工具。畢竟,沒有刀,再好的師傅也雕不出來花。
如果有任何廠商的光刻機(jī)設(shè)備需要維修,阿斯麥的工程師從登上飛機(jī)那一刻,廠商就要付給他們以小時計的美金。
曾經(jīng),某上市公司的光刻機(jī)出問題后,排了3年隊才等到阿斯麥的工程師。結(jié)果阿斯麥的工程師們來了一看說,放太久了,與其維修,還不如買一臺翻新的二手機(jī),才2000多萬美元。就是這么牛氣。
阿斯麥脫胎于飛利浦,到成立時一臺光刻機(jī)都沒有賣出去,是行業(yè)倒數(shù)第一。員工只等著公司倒閉重回母公司飛利浦的懷抱;公司常年缺錢,銀行賬戶經(jīng)常只有5位數(shù)余額。
克服種種困境后,它的幸福也來得很快。成立11年后上市,隨后被美國最強(qiáng)大的科技聯(lián)盟之一選中入伙,和英特爾等公司深度綁定。阿斯麥拿著客戶的錢,研發(fā)出了最強(qiáng)的EUV(極紫外線)光刻機(jī),至今沒有第二家公司能和它搶高端光刻機(jī)市場。
了解這位世界頂級光刻機(jī)霸主的崛起過程,能更清醒地審視,我們應(yīng)如何去追趕。
01 被扔出飛利浦
阿斯麥誕生于飛利浦物理實驗室(簡稱Natalab)和飛利浦科學(xué)與工業(yè)部(簡稱S&I),曾是一群天才科學(xué)家手上的玩具。
芯片制造的曝光-刻蝕過程與沖印照片原理類似,也有人形容像雕刻,只不過光刻機(jī)雕的是芯片,“刀”是光。光刻機(jī)的工藝決定著芯片的尺寸和性能,是生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片最重要的設(shè)備之一。
飛利浦相信,隨著芯片行業(yè)蓬勃發(fā)展,光刻機(jī)會是最有價值的合法印鈔機(jī)。
但20世紀(jì)70年代,荷蘭經(jīng)濟(jì)衰退,出現(xiàn)經(jīng)營危機(jī)的飛利浦喪失了孵蛋興趣,想要將這個燒了上億美元的項目剝離出去。
當(dāng)時負(fù)責(zé)光刻機(jī)項目的特羅斯特,找了3家公司談光刻機(jī)項目的合資事宜,都以失敗告終。
就在特羅斯特喪失希望的時候,荷蘭的半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASM國際公司出現(xiàn)了。
ASM的首席執(zhí)行官德爾·普拉多一直很希望和飛利浦這家巨頭搭上關(guān)系,曾數(shù)次拜訪飛利浦而不得。
德爾·普拉多是一個非常有野心的男人,善于利用機(jī)會,不懼風(fēng)險。一個敢買,一個想賣,交易很快達(dá)成。
1984年,S&I與ASM成立合資公司阿斯麥,雙方各占50%股份。
飛利浦和ASM原本約定各向合資公司注資210萬美元,但刨除價值180萬美元的17臺光刻機(jī)和其他庫存后,飛利浦只給阿斯麥賬戶轉(zhuǎn)了30萬美元。
當(dāng)時,光刻機(jī)市場有10個玩家,既有占據(jù)較大市場份額的美國GCA和Perkin-Elmer,也有正虎視眈眈的新秀日本尼康和佳能,阿斯麥墊底。
沒有人看好阿斯麥。
有分析師公開表示,ASM和飛利浦的合資企業(yè)注定以失敗告終,飛利浦擁有世界上最先進(jìn)的“步進(jìn)光刻機(jī)”技術(shù),卻根本不知道該用光刻機(jī)做什么。
從飛利浦調(diào)往阿斯麥的47名員工認(rèn)為,他們只是光刻機(jī)市場的笑話,要做的,只是靜待阿斯麥倒閉,在4年之內(nèi),收拾行李重回飛利浦懷抱。
阿斯麥的首任首席執(zhí)行官賈特·斯密特是一位敏銳的科學(xué)家,他聽完各類不利消息,反倒對阿斯麥有信心。
在他看來,阿斯麥的光刻技術(shù)領(lǐng)先時代,其對準(zhǔn)技術(shù)非常先進(jìn),“電動晶圓臺”會成為阿斯麥獨有的賣點。
只要再具備優(yōu)秀的光學(xué)元件,阿斯麥就可以創(chuàng)造出世界級的產(chǎn)品。對準(zhǔn)技術(shù)、晶圓臺、光學(xué)鏡頭三大零部件,未來也將成為阿斯麥產(chǎn)品的利器。
此外,在摩爾定律下,每隔18個月,集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目就會增加一倍,這就需要生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)保持迭代。
更妙的是,當(dāng)時正值半導(dǎo)體行業(yè)技術(shù)變革期,制造商正尋求從大規(guī)模集成電路(LSI)向超大規(guī)模集成電路(VLSI)轉(zhuǎn)變,光刻機(jī)也將迎來一次大的技術(shù)更迭。
斯密特相信,只要能在兩年內(nèi)制造出一臺滿足制造商需求的新設(shè)備,阿斯麥就可以實現(xiàn)彎道超車,成為行業(yè)內(nèi)第一。
畢竟,在新技術(shù)面前,所有玩家站在同一個起跑線上。
自此,阿斯麥奪命狂奔推新品的上半生,開始了。
02 連工資都發(fā)不出來了
1984年,阿斯麥開始研發(fā)這款承載了公司所有希望的產(chǎn)品:PAS 2500。
斯密特初步估計,它需要1億美元研發(fā)資金。而兩家母公司只答應(yīng)各增加150萬美元的投資,剩下的要自己想辦法。
而阿斯麥活下去的第一步,是拿下飛利浦半導(dǎo)體和材料部(以下簡稱“Elcoma”)的訂單。拿下Elcoma的訂單,就相當(dāng)于拿到了母公司飛利浦的站臺。
肥水不流外人田,Elcoma很給面子地下了訂單,但要求阿斯麥必須在1986年4月1日前交付第一臺PAS 2500。Elcoma高管表示,“不能晚一天,否則,我就會選擇尼康?!?/p>
二十世紀(jì)八十年代,尼康迅速崛起,相較于美國光刻機(jī)龍頭GCA,尼康的光刻機(jī)性能更穩(wěn)定。1982年時,GCA還在日本市場占有95%的市場份額,到1983年已經(jīng)降低到45%,絕大部份市場由日本尼康獲得。
此外,將新光刻機(jī)產(chǎn)品送去美國SEMICON West展會參展,打出阿斯麥的名聲,也是必須要做的一步。
但這意味著,阿斯麥需要在1986年4月和5月,分別交付一臺PAS 2500。研發(fā)時間,要從2年縮短至18個月。
斯密特要求PAS 2500必須在1986年1月1日拿出原型產(chǎn)品,否則,訂單將無法交付,公司也會完蛋。
崇尚享受生活、到點下班的荷蘭人,顯然沒有中國人民的那種勤勞,1986年1月新年后,PAS 2500依舊沒有組裝完成,并預(yù)計要到5月才能完成研發(fā)。但這將完美錯過上述兩個重要日期。
斯密特暴跳如雷,直接裁掉了PAS 2500項目研發(fā)團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人,換成了兩個年輕人,其中一個僅18月工齡。
這兩個給力的年輕人,最終使阿斯麥在規(guī)定期限內(nèi)交付了兩臺PAS 2500。
PAS 2500還在5月的美國SEMICON West展會上打出名聲,不但拿下了4臺PAS 2500的訂單,還獲得了同行的認(rèn)可。
展會上,阿斯麥一位工程師跑了一圈競爭對手的展位,結(jié)果得到參會同行們的一致回答:“最好的光刻機(jī)產(chǎn)品是我們,而第二好的是阿斯麥?!?/p>
雖說在光刻機(jī)市場上有了一點名聲,可阿斯麥的日子并沒有因此變得好過。
原因是太窮。
1984年至1987年3年間,整個光刻機(jī)行業(yè)正遭遇洗牌。1986年,10家光刻機(jī)公司中有3家退出市場,剩下的7家供應(yīng)商,也將在接下來幾年陸續(xù)出局。
昔日光刻機(jī)龍頭GCA瀕臨破產(chǎn),已經(jīng)到了要用其所持有的蔡司股份來支付蔡司鏡頭費(fèi)的地步了。
蔡司是德國最好的光學(xué)儀器廠商,GCA的光刻機(jī)采用的就是蔡司的鏡頭。未來,蔡司將成為阿斯麥的專屬供應(yīng)商。
行業(yè)動蕩影響了阿斯麥。
1986年,本預(yù)定了阿斯麥一半訂單的美國半導(dǎo)體公司AMD,在最后關(guān)頭撕毀合同,讓阿斯麥創(chuàng)紀(jì)錄地虧損超過1400萬美元。
次年,光刻機(jī)行業(yè)低價傾銷、產(chǎn)能過剩,阿斯麥還不得不降價銷售產(chǎn)品,利潤又受到影響。
同期,母公司ASM也遭遇危機(jī),1986、1987兩年分別虧損了2500萬美元和2300萬美元。
ASM首席執(zhí)行官德爾·普拉多正為財務(wù)狀況焦頭爛額,阿斯麥的斯密特卻對支出超出預(yù)期不以為然,覺得這是阿斯麥成為行業(yè)第一所要承受的。
付錢的人和花錢的人沖突越來越大,普拉多反復(fù)說“我是寫支票付錢的人”,斯密特則回敬“這是我的策略,接不接受隨你”。
最終,斯密特在1987年任期結(jié)束后離開了阿斯麥;母公司ASM則因財務(wù)狀況,退出阿斯麥股東行列,它投入的3500多萬美元也打了水漂。
飛利浦接手了ASM在合資公司中的股份和債務(wù)。
而阿斯麥,在1988年春天用完了2500萬美元的全部信用額度,連發(fā)工資的錢都沒有了。一度連續(xù)三個月臨發(fā)工資時,阿斯麥的財務(wù)總監(jiān)都要跑到飛利浦乞討,求來130萬美元員工工資。
此時的阿斯麥,離死亡只有一線。
03 轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)
斯密特雖然為這家公司注入了成為行業(yè)第一的夢想和不計成本追求產(chǎn)品迭代的基因,但是他太能燒錢了,阿斯麥急需一個能讓公司轉(zhuǎn)虧為盈、推動公司步入正軌的人。
特羅斯特就是因此被騙過來當(dāng)CEO的。1987年,他本打算與妻子開始一場長途旅行,卻被飛利浦的老上司哄過來當(dāng)代理CEO,老上司一直在說“新CEO馬上就來”,可繼任者遙遙無期。發(fā)現(xiàn)自己被騙的特羅斯特,在憤怒中提出了人生中第一次升職要求:成為阿斯麥的CEO。
特羅斯特的任期只有一年半,對阿斯麥而言,他是一個重要的過渡人。
他改變了斯密特時期阿斯麥花錢如流水的習(xí)慣,節(jié)省一切可節(jié)省的成本;調(diào)低公司生產(chǎn)計劃,將1988年預(yù)計生產(chǎn)80臺機(jī)器調(diào)整到60臺;在他任期內(nèi),阿斯麥實現(xiàn)首次盈利,雖然這只是一個意外。
1988年年底,成立不到2年的臺積電的工廠被燒,臺積電不得不向阿斯麥增訂了17臺光刻機(jī),這為阿斯麥帶來大筆營收。
特羅斯特對阿斯麥的另一個重大貢獻(xiàn)是,他主導(dǎo)阿斯麥研發(fā)了一款新產(chǎn)品:PAS 5500。這臺機(jī)器能同時滿足美國市場、日本市場不同客戶的需求;還能像積木一樣,進(jìn)行模塊化的組裝,并且適應(yīng)、加載未來5年內(nèi)的新技術(shù)。
PAS 5500項目后來成為阿斯麥第一款有行業(yè)影響力的產(chǎn)品,但PAS 5500仍差一點將阿斯麥拖垮。
這個項目需要50名工程師共同進(jìn)行研發(fā)。此外,還要對生產(chǎn)、物流、服務(wù)部門進(jìn)行改造。而從1984年成立開始,阿斯麥銀行賬戶上常常只有5位數(shù)現(xiàn)金,需要支出的錢是卻賬戶余額的十倍。
阿斯麥需要客戶,需要錢。接任特羅斯特崗位的馬里斯,就是在這個時候出現(xiàn)的。
1990年年初,馬里斯剛剛接任時,來自飛利浦的阿斯麥員工們非常擔(dān)憂,這位新領(lǐng)導(dǎo)喜歡冥想、以避免沖突聞名。
他是否具備帶領(lǐng)阿斯麥打贏與廠商的能力?
事實證明,馬里斯身上的親和性正是阿斯麥所需要的。
比如拿下IBM訂單的那場漂亮仗。
IBM很好看PAS 5500,并且它即將花 10億美元購入新的機(jī)器。兩家公司交流許久,阿斯麥本打算向IBM展示PAS 5500的10個子系統(tǒng),再史無前例地將所有模塊組裝起來,形成一臺光刻機(jī),好一舉震住IBM,拿下訂單。
1991年,受國際形勢影響,IBM的美國員工無法乘坐飛機(jī)抵達(dá)荷蘭。這個訂單眼看要泡湯。
項目經(jīng)理范登克林怒罵:“我們完蛋了,那些官僚不允許他們出差。”
阿斯麥用攝像機(jī)拍下預(yù)備向IBM展示的內(nèi)容,然后通宵將視頻內(nèi)容剪出來,第二天一早乘飛機(jī)前往位于紐約州阿蒙克市公司的IBM,試圖盡最后的努力拿下訂單。
IBM的人被紀(jì)錄片里這臺可拆解的機(jī)器震撼了,“可拆解光刻機(jī)”能幫IBM省一大筆錢,當(dāng)光刻機(jī)的一個零部件壞了以后,他們不需要將整臺機(jī)器停產(chǎn)維修。
阿斯麥如愿簽下了這個10億美元的訂單。
馬里斯還擅長建立關(guān)系和溝通,為阿斯麥免于很多談判摩擦。他會去三星那里,聽客戶公司剛滿25歲的員工抱怨機(jī)器問題,并竭力解決這些問題。
此外,馬里斯讓阿斯麥和其“物鏡系統(tǒng)”供應(yīng)商蔡司的關(guān)系在1993-1998年得到長足發(fā)展。
“物鏡系統(tǒng)”是阿斯麥光刻機(jī)的核心零部件之一,蔡司的鏡頭直接影響光刻機(jī)產(chǎn)品的效果。
蔡司成立于1846年,是德國的光學(xué)儀器廠商。當(dāng)蔡司原大客戶GCA因經(jīng)營問題垮了以后,阿斯麥抓住機(jī)會成為蔡司該領(lǐng)域的大客戶。
但蔡司一直采用傳統(tǒng)手工生產(chǎn),隨著阿斯麥對鏡頭精度的要求提高,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)能不足的蔡司鏡頭,逐漸成為阿斯麥光刻機(jī)產(chǎn)品的瓶頸。
1994年,岌岌可危的蔡司,終于決定對產(chǎn)線進(jìn)行自動化改造時。為了不讓蔡司拖阿斯麥后腿,阿斯麥母公司飛利浦前后借給了蔡司3900萬美元改造產(chǎn)線。自此,阿斯麥與蔡司形成深度合作關(guān)系。
此后,當(dāng)蔡司出現(xiàn)服務(wù)其他公司跡象時,馬里斯就會展現(xiàn)“外交才能”,要求蔡司只能向阿斯麥供貨。
阿斯麥還拿下蔡司半導(dǎo)體光學(xué)部門24.9%的股權(quán)。
與供應(yīng)商和客戶建立了緊密聯(lián)系的阿斯麥,在產(chǎn)品銷售上也取得長足進(jìn)步。1993年,阿斯麥盈利1100萬美元;到1994年,其凈利潤超過2000萬美元。
1995年,阿斯麥終于在美國納斯達(dá)克和荷蘭的阿姆斯特丹交易所上市,從成立算起,歷時11年。
04 封神之戰(zhàn)
美國是半導(dǎo)體的發(fā)源地,從晶體管到微處理器,再到DRAM(一種半導(dǎo)體存儲器)和非易失性儲存器,都是美國公司的產(chǎn)物。
20世紀(jì)60年代和70年代初,美國一直是芯片市場的霸主。但到80年代,日本憑借DRAM成功崛起。美國的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)隨著半導(dǎo)體主要市場的變化遭受重?fù)簟狦CA落寞,尼康壯大。
但美國并不愿意拱手將光刻機(jī)市場讓出。
五角大樓的工作人員表示:“這是我們不能失去的東西,否則我們會發(fā)現(xiàn)自己要完全依賴海外制造者來指導(dǎo)對我們來說最敏感的東西?!?/p>
這種意識確實超前。
為了把最先進(jìn)的技術(shù)留在美國,1997年,英特爾和美國能源部牽頭成立了的EUV LLC聯(lián)盟,希望能研發(fā)出EUV(極紫外線)光刻機(jī),重拾半導(dǎo)體制霸權(quán)。
這個聯(lián)盟有美國能源部及其下屬三大國家實驗室,還有英特爾和摩托羅拉、AMD、IBM等科技公司。
美國人還需要挑選一個光刻機(jī)公司加入聯(lián)盟,尼康和AMSL都是不錯的備選。美國人顯然不可能選用崛起中的日本企業(yè),給自己制造麻煩。
于是,較為弱勢的阿斯麥成功入伙。
作為回報,阿斯麥將替美國把光刻機(jī)龍頭的桂冠從尼康頭上摘下。
阿斯麥用了兩場戰(zhàn)役,徹底將尼康踩在腳下。
第一個關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點是:阿斯麥與臺積電工程師林本堅合作,用后者推崇的“浸潤式光刻技術(shù)”突破固有的制程限制。
林本堅曾前往日本宣傳該技術(shù),但尼康等廠商并沒有接受他的方案。當(dāng)時市面上的光刻機(jī)都是干式的,沒有誰用液體做光刻機(jī)。
2004年,阿斯麥和臺積電合作一年后,推出了第一臺浸潤式光刻機(jī)樣機(jī),波長能達(dá)到132nm,率先攻克芯片制程卡頓,并一舉拿下IBM和臺積電等大客戶的訂單。
尼康雖然很快也推出了干式微影光刻機(jī)產(chǎn)品,但其光源只能做到157納米,顯然阿斯麥更勝一籌。
到2007年,阿斯麥的光刻機(jī)市場份額已達(dá)到60%,首次超過尼康。
而真正讓阿斯麥封神的,還是獨門的EUV(極紫外線)光刻機(jī)。
這項技術(shù)的突破,離不開強(qiáng)大的盟友們。
EUV聯(lián)盟的幾百位科學(xué)家,發(fā)表了大量論文研究EUV技術(shù)。身處其中的阿斯麥,能最先了解EUV最新研發(fā)成果,也擁有美國最領(lǐng)先的半導(dǎo)體技術(shù)、材料學(xué)、光學(xué)以及精密制造等技術(shù)的優(yōu)先使用權(quán)。
作為交換,美國政府擁有對阿斯麥生產(chǎn)的監(jiān)管權(quán)限。這也是為何今天美國會對阿斯麥有巨大話語權(quán)的原因之一。
EUV聯(lián)盟在2003年認(rèn)為理論工作已經(jīng)完成,便在當(dāng)年解散。所有的技術(shù)成果都由阿斯麥掌握,但直到2015年,阿斯麥才將EUV光刻機(jī)做到量產(chǎn)。
中間,因為美國頂級光源企業(yè)Cymer一直搞不定EUV所需光源的研發(fā),阿斯麥就在2012年將該公司收購了,投入重金全力研發(fā)EUV所需的光源。
資金不足時,阿斯麥就從客戶手里掏錢。
2012年,阿斯麥提出“客戶聯(lián)合投資計劃”,拿出25%的股份邀請主要客戶做聯(lián)合投資,股東將擁有優(yōu)先訂貨權(quán)。
英特爾、三星、臺積電三家公司湊了52.29億歐元,支持EUV光刻機(jī)的研發(fā),分別拿下了15%、5%、3%的股份。
經(jīng)過10年的研發(fā),阿斯麥將EUV做到可量產(chǎn),成為全球唯一一家具備推出光刻機(jī)產(chǎn)品的公司。
尼康其實也懂EUV技術(shù),但直到現(xiàn)在,它的EUV光刻機(jī)只能在實驗室跑起來。
自此,阿斯麥穩(wěn)穩(wěn)成為半導(dǎo)體光刻機(jī)領(lǐng)域的霸主,無可撼動。
05 中國的光刻機(jī)之路還很長
2021年1月20日,阿斯麥公布了2020年Q4和全年財報。
阿斯麥全年凈銷售總額為140億歐元,約合1100億元人民幣;凈利潤35.54億歐元,約合279.2 億元人民幣;毛利率48.6%。
要知道,2019年中芯國際的營收才201.79億元人民幣,凈利潤15.20億元人民幣,毛利率僅為20.6%。
2020年,阿斯麥全年共交付31臺EUV光刻機(jī),總價值354.29億元人民幣。
據(jù)接近阿斯麥的人士透露,阿斯麥的EUV光刻機(jī)(NXE3300)、(NXE3400)、(NXE3600)的價格分別在12.6億、13.41億、15.78億元人民幣左右。
比價高更讓人頭疼的,是沒有貨。
阿斯麥的EUV光刻機(jī)每年產(chǎn)能有限,到2021年,累計出貨量才剛突破百臺。這些光刻機(jī)有一半在臺積電手里,另一半集中在英特爾、三星等大廠手中。三家公司2012年沒有白給阿斯麥投錢。
而中國大陸,沒有一臺EUV。
光刻機(jī)有不同的制程,DUV(深紫外線)光刻機(jī)的光源波長為193nm,它可以幫助生產(chǎn)7nm及以上工藝的半導(dǎo)體芯片;但EUV(極深紫外線)光刻機(jī)的光源波長僅13.5nm,能生產(chǎn)7nm及以下工藝的半導(dǎo)體芯片。
蘋果的A14芯片和華為的麒麟9000芯片,采用5nm工藝制造。
中芯國際剛完成7nm技術(shù)的開發(fā),要到2021年4月才可以進(jìn)入風(fēng)險量產(chǎn);而擁有EUV光刻機(jī)的臺積電,已經(jīng)實現(xiàn)5nm芯片的量產(chǎn),且2021年第一季度將進(jìn)入3nm風(fēng)險量產(chǎn)。
現(xiàn)在,中國大陸目前只有上海微電子(簡稱“上微”)能生產(chǎn)光刻機(jī),其最先進(jìn)的光刻機(jī)能生產(chǎn)90nm芯片,這種制程無法滿足當(dāng)前手機(jī)、電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求。
據(jù)行業(yè)人士陳穰對市界透露:“目前上微的第一臺193nm光源的浸沒式光刻機(jī)已經(jīng)在安裝調(diào)試過程中,結(jié)合多重曝光工藝,有望實現(xiàn)最小28nm工藝芯片的生產(chǎn)。”
消息傳出后不久,2020年11月,阿斯麥就帶著7nm DUV光刻機(jī)亮相進(jìn)博會,稱可以向中國出口7nm DUV光刻機(jī),無需向美國申請。
但最先進(jìn)的EUV光刻機(jī),仍然不會向中國出口。
目前,中國正通過國家02“極紫外線光刻關(guān)鍵技術(shù)研究”項目,聯(lián)合多單位研發(fā)EUV光刻機(jī)。
與DUV光刻機(jī)相比,EUV光刻機(jī)制造的難度翻了數(shù)倍,內(nèi)部零件多達(dá)8萬余件,要兩架波音737的貨機(jī)才能運(yùn)出來。光刻機(jī)有雙工作臺、光源系統(tǒng)、曝光系統(tǒng)、浸沒系統(tǒng)、物鏡系統(tǒng)、光柵系統(tǒng)等核心組件,每個零部件研發(fā)起來都極為復(fù)雜。
光刻機(jī)最難的是光源、晶圓曝光臺、對準(zhǔn)系統(tǒng)和鏡頭。國產(chǎn)光刻機(jī)涉及幾十個學(xué)科的頂尖難題,需要將這些難題都鉆研一遍。同時還得找到頂級的供應(yīng)商。
阿斯麥90%的零部件來自外部采購,但這些零部件都是阿斯麥和供應(yīng)商共同研發(fā)的,專利在阿斯麥?zhǔn)稚稀?/p>
物鏡系統(tǒng)(鏡頭)是蔡司的,溫控、光路修正系統(tǒng)等軟件相關(guān)專利卻是阿斯麥的。沒有這些專利,即使國內(nèi)廠商拿到蔡司的鏡頭,也沒法發(fā)揮蔡司鏡頭的功效。
陳穰告訴市界,“如果從飛利浦子公司開始算起,阿斯麥近40年時間,形成了1萬3000多項專利,并且不斷的收購,投資和合作開發(fā),打造了整個光刻機(jī)的核心部件供應(yīng)商體系?,F(xiàn)在阿斯麥又與蔡司合作開發(fā)了全球最大真空腔實驗室,為未來1nm光刻機(jī)的量產(chǎn)做準(zhǔn)備?!?/p>
頂級的光源,高精度的鏡頭和精密儀器制作技術(shù)是EUV光刻機(jī)三大核心技術(shù),阿斯麥的光源來自收購的子公司Cymer;鏡頭來自深度綁定的蔡司;精密儀器則自身擁有多年的經(jīng)驗和專利積累。
20世紀(jì)60年代,中國也曾研究過光刻機(jī),但在“造不如買”思想下,放棄了光刻機(jī)領(lǐng)域的研發(fā)。
回顧阿斯麥成為霸主的過程:高遠(yuǎn)的頂層規(guī)劃,困境中的自身堅持,以及市場和技術(shù)的平衡,萬中無一的運(yùn)氣,這些因素缺一不可。
追趕成了中國的必選項,技術(shù)差距雖大,但星光猶在。
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