1. 光刻机工厂
ASML的成立很偶然,是另一家著名公司飞利浦,随手促成玩玩的,完全没指望他可以做大。
ASM的老板叫Arthur del Prado,毕业于哈佛商学院。毕业后回到荷兰创建了ASM。
他的目标,是在欧洲建立一座硅谷。
正好,当时光刻机门槛不高,飞利浦刚刚在实验室里研发出了自动化步进式光刻机的雏形,但这个雏形还不够成熟。
飞利浦拿着它去找业界老大,但无论是GCA还是P&E,都不愿意合作,瞧不上这个不成熟的东西。
ASM主动找上门来,想要寻求合作,但飞利浦又嫌弃ASM体量太小。
飞利浦这个光刻机高不成低不就的,就快砸手里了。
1983年,ASM在纳斯达克上市了。飞利浦意识到,这个ASM比自己想象中的似乎强不少。
于是,飞利浦再次找到ASM,打算给自己的光刻机找个接盘侠。
为什么说是接盘侠呢?
因为原本飞利浦和ASM谈的是,双方各出210万美金,成立一个合资公司ASML。
但真等到要拿钱出来的时候,飞利浦连这点钱也不愿意拿,硬是用一些还不太成功的库存PAS2000光刻机抵了180万美金。
换句话说,飞利浦真没觉得这生意能做大,就想借这个公司占一个坑观望观望。
事实上,初期的确如此。
ASML成立之初,只有31个员工,这31个员工就在飞利浦豪华玻璃大楼外面的小破木板平房里办公,连大楼都进不去,跟要饭的差不多,业绩也是极为惨淡。
1986年,半导体市场遭遇危机,整体来了个大滑坡,光是三星就在半导体上亏了3亿多美元!
连带着搞光刻机的厂商,也遭了殃。美国的GCA找不到买主被关闭,Ultratech被卖出去后还缩小了规模,P&E也被卖给了SVG……
美国三雄的地位,已经完全被尼康和佳能替代了。
而ASML本身规模小,想亏也没啥能亏的,尼康占据了高端的市场,原来的美国公司没了,反而让他们有了10%的市场占有率。
和尼康比起来,他们就是个小虾米。
但谁也没有想到的是,整个光刻机行业的发展瓶颈,给了ASML一个意外咸鱼翻身,反超尼康的机会!
尼康光刻机
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ASML反超尼康的机会,来源于光刻机技术碰见困难了,前进不了,整个行业都卡那儿好多年了,前方堵车,此路不通。
困难是什么呢?
做芯片这件事,就是在硅上用刀雕花刻字,激光就是那个刻字的“刀”。
光源的波长数小了,刀更精致了,能加工的芯片自然而然也就更加精细了。
而全世界已经卡在193nm很久了,寸步难进。
当时的业界有好几个思路。
第一种,是以尼康为代表的157nm。这种做法的难度在于,157nm光会被现有193nm机器用的镜片吸收,相对应光刻胶也要重新研制。
重新研制问题也不大,但从193到157,这个进步实在是太小了,很有可能入不敷出。
以前,尼康因为镜头出色,而为自己打出了一片天地。而这时候,事事亲力亲为,成了它失败的原因。
由于要自己研发,慢,成了它的第一个弱点。同时,事事都做,就不可能事事都做得好。于是,尼康在研发过程中经常不是这里出了问题,就是那里有个毛病。
第二种,是将光源改为极紫外光EUV,它只有13.5nm,但难度更大,以当时的技术根本实现不了。
所以这两种思路在当时,都失败了。
这时候,台积电的一个叫做林本坚的工程师,提出了一个独树一帜的新思路:
只要在光刻胶上加一层水,激光入水折射,193nm不就一下变成134nm了吗?
但他的想法刚提出来的时候,根本就没有人买林本坚的账,甚至还有大公司高层找到台积电,希望有人管管林本坚,让他不要出来瞎搅合。
但林本坚没放弃,他找来找去,终于找到了ASML,愿意和他合作。
两家一拍即合。2004年,双方共同研发出了全球第一台浸润式光刻机!
尽管尼康也宣布157nm的样机研制成功了。但ASML的机器显然弯道超车了,更受欢迎。
光刻机的市场就那么大,这一场道路选错要了老命,尼康大输一阵!
如果说,尼康在市场占有率上的第一次被反超,还只是路线选择错误翻车了的话,那么后来差距的被进一步拉大,就完全是政治问题了。
林本坚的思路是一个取巧的办法,但彻底改变光源才是未来势必要走的一条路。
早在1997年,英特尔就和美国能源部牵头,拉了AMD、摩托罗拉等搞了一个前沿组织EUV LLC。
这个组织实力非常强大,成员囊括了美国劳伦斯利弗莫尔、劳伦斯伯克利和桑迪亚三大国家级实验室。
前后有近40个国家加入战团,欧美发达国家几乎悉数入局,是业内科研最为顶级的组织!
对于尼康和ASML来说,两个企业势必要拉一个进来。
然而,美国选择了ASML,尼康被排除在外了——美国怕尼康窃取自己的技术,也怕日本掌握核心技术不安全。
同时,ASML没少给美国承诺,立投名状。
EUV光刻技术比以往复杂了百倍:
光源需要重新来,镜头需要重新磨,光源的功率需要提升……总之,没近路可以抄。
日本尼康就是在科研上再厉害,也比不过全世界集体合作。
2009年,Cymer公司的EUV光源功率达到100W,接近商业化指标,成为了ASML的光源模组供应商。
终于,EUV光刻机研制成功。
前前后后算起来,钱还是其次,无数科研人员的精力和时间,是多少钱都买不来的。
一台EUV光刻机的重量超过180吨,整个光刻机的零配件超过10万件,而要想把这样的一台光刻机从出厂运到客户工厂中,至少需要40个集装箱!
仅仅是从安装到调试,就需要一年的时间。
和这样宏大的项目比起来,尼康力有未逮,和ASML的差距越拉越大,绝望得再也看不到翻盘的希望。
其实,不要说日本了,对全世界任何一个国家来说,ASML都是众星捧月的那个“月亮”,他一马当先,其他人都难以望其项背。
日本人曾经研究过ASML,他们发现,ASML的一台EUV光刻机有超过10万个零件,其中90%的零部件都依赖外购。
有美国Cymer的光源(2013年被ASML收购),有德国蔡司的顶级镜头,有英特尔的技术分配,有瑞典的轴承,有法国的阀件,等等等等……
ASML作为集大成者,自己需要做的主要是设计和组装,不需要管工厂生产。
换句话说,ASML作为顶级光刻机的背后,是全世界多个国家的顶尖技术的通力配合,整个人类上百年科技的结晶,更是全球化的产物。
如果中国的光刻机击败了ASML,不是中国单挑赢了荷兰,而是中国单挑赢了全世界。中国,加油!
2. 光刻机科技
光刻机,因为光刻机已走到摩尔定律的尽头,是人类文明最辉煌阶段。
光刻机,作为现在工业制造业上面的一颗明珠,并不是每个国家都能够制造出来的,就目前来说仅仅只有荷兰的ASML公司能够生产出来,而且想要获得荷兰ASML公司的光刻机。
而光刻机最大的影响是对于芯片的制造,我们现在所使用的手机智能处理器,都是由手机厂商研发出来的,而研发出来还需要制造,那么制造芯片的设备就是光刻机,可想而知,这光刻机对于智能工业的重要性是不言而喻的。
而对于对撞机来说的建设,主要的作用是用来研发束粒子流,在一定的能量状态下使其相互的进行对撞而产生的作用反应率,从而可以进行测量。所以简单的来说,就是对撞机对于研发高能粒子的天体物理有很大的建设意义。
3. 光刻机生产厂
印度没有光刻机,排名无从谈起。
印度没有光刻机,所以更没有排名。全球只有四家公司能够制造光刻机,荷兰阿斯麦尔、日本尼康和佳能,以及中国上海微电子。印度不仅没有光刻机制造商,甚至没有严格意义上的芯片制造厂商。倒是有不少芯片公司寻求在印度设厂的机会,预计最早年底能获得批准。所以印度根本没有光刻机。
4. 光刻机中国工厂
光刻机龙头企业只有荷兰阿斯麦尔。
全球能制造光刻机的仅有四家,排第一的是荷兰阿斯麦尔公司,此公司是唯一能制作euv光刻机的厂商。还有日本的尼康和佳能,这两家都是只能生产duv光刻机的厂家。还有一家是中国的上海微电子,也是duv光刻机厂家。上海微电子目前能生产90nm及以上机型,预计年底能投产28nm机型。
5. 光刻机生产公司
北方华创002371、芯源微(688037)、清溢光电(688138)、华特气体(688268)、大族激光(002008)、永太科技(002326)、奥普光电(002338)、胜利精密002426、南大光电300576、容大感光300346、蓝英装备300293、上海新阳、永太科技002326、飞凯材料300398、中微公司、雅克科技、宝通科技、高盟新材、强力新材、江化微、沪硅产业等。