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为什么制造芯片最好的光刻机来自荷兰而不是芯片大国美国,荷兰是如何做到的?

送交者: pchome[♂★★★岛徒★★★♂] 于 2019-10-15 20:04 已读 2616 次  

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现在微电子集成电路技术对世界的各种科技电子产品越来越应用广泛了,一个国家的发展越来越离不开高端芯片了,一个国家越是发展得越快对高端芯片需求量越大,比如我国的芯片需求占世界的50%以上,到现在我们的比较有名芯片设计商就是华为的麒麟了,但是依然跟国际水平还是有一定差距,在芯片制造流程中的高端光刻机更差得远一点。



对,世界上最顶端的光刻机来自荷兰阿斯麦的极紫外光光刻设备,差不多1.2亿美元一台,还垄断着世界高端光刻机市场,像现在最先进制程的7纳米,有的国家有钱也是买不到的。


那么为什么这种世界高科技光刻机公司不在美国,而在荷兰呢?首先最重要的这种技术并不是美国搞不出来。



一,是荷兰阿斯麦公司是自世界各国大公司投资的公司,其中大股东就有(美国)的英特尔公司,韩国三星,还有我国的台积电。这样的的好处是集资容易,风险共担,重要的是有美国大股东控制着。


二,是荷兰阿斯麦生产的光刻设备,一些重要部件来自世界很多国家,比如最重要的光源技术来自美国的一家公司,镜头來自德国等,这里又有美国公司参与控制。



三,是觉得把这种高科技公司放在荷兰可以更好的垄断这个产业,不使技术外流,一是荷兰是美国的小弟不担心;二是美国国内有反垄断法,如果把这样的公司放美国国内可能会被析分成至少两家公司,这样人才技术就会不集中,研发起来慢,也可能浪费钱,造成产能过剩,而在荷兰就没有这种法律,这样就比较好控制。


四,是美国掌握着世界芯片最顶端的芯片设计技术,光刻机是为芯片服务,如果美国停止设计高端芯片,那么荷兰的高端光刻机毫无用处,产量也是被美国控制着,不过这种优势美国越来越掌握不住了。


总的来说世界最高端的光刻机虽然在荷兰,但是被美国控制着。



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 257评论

深林里的青苔05-19 16:21
118

这个问题很有趣,实际上网上有很多报道,荷兰的ASML前身是飞利浦的光刻机研发部门,飞利浦是荷兰企业,所以,ASML就设在荷兰。


ASML独立之后,它的主要对手,是美国、日本的企业,尤其是日本尼康很厉害(另外,德国、中国都有企业生产光刻机,德国、韩国企业也有企业不生产但掌握大量相关专利,例如德国蔡司、韩国海力士)。在竞争过程中,尼康犯了一个错误,就是什么都自己搞(貌似日本企业的通病,喜欢搞大而全。),结果搞出的东西不成熟。ASML则不同,它走的是整合路线,它买美国的光源、德国的镜头,可以说,90%的部件来自外购,光刻机性能很快就后来居上了。


那么,为什么ASML能买到所需要的部件呢?这跟一个规定有关,那就是优先为股东提供设备,所以,世界上著名半导体企业,几乎都成为ASML的股东,都会给它技术支持,著名股东如英特尔、三星、台积电等,当然,中国大陆企业除外。


此外,这家公司的股东还包括一些大的财团,尤其是美国的摩根、德国的德银等等,总体而言,这家企业的主要控股者,还是美国、荷兰、德国的企业或财团,所以,其实是欧美共同扶持造就了这家企业。


既然技术上可以卡脖子,股份上可以影响其决策,美国根本不怕ASML敢动什么小心思,据说,美国曾经给ASML施压,要这家公司不得雇佣中国人,这家公司最后也没办法,只能照办。此外,美国在荷兰有驻军,对荷兰的影响力很大,前几天,荷兰还发表了一个文件,要不轻信中国云云,


中国光刻机现在是90纳米制程,这个光刻机指的是投影式的,可以大规模生产芯片的光刻机,而非近来宣传很火的那几款直写式光刻机,不过,中国已经研发出32纳米的EUV曝光系统,以及65纳米的双工台,可以预见,未来几年,中国可以量产65纳米,甚至32纳米的光刻机。

 12评论

贷款教授  优质财经领域创作者05-30 17:29
3757

说到芯片,估计大家都知道是什么玩意,但说到光刻机很多人可能就不知道是什么东西了,光刻机就是制造芯片的机器设备,没有光刻机芯片是没法生产出来的,所以光刻机对于芯片制造业到底有多重要大家都知道。



光刻机技术哪家强?


光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,是制造和维护光学和电子工业的基础。光刻机技术目前是世界上最尖端的技术之一,只有少量国家掌握,所以光刻机的价格是非常昂贵的,一台高端的光刻机甚至可以卖到6亿元左右(目前全球最贵的EUV光刻机单台售价已经超过6.3亿元),即便卖这么贵还供不应求,很多订单都需要排队生产,甚至有部分国家给再多的钱也买不到。




对于这么尖端的技术,按理来说那些芯片强国应该是光刻机的制造强国才对,但让大家感到意外的是,目前世界上最好的光刻机不是来自美国,韩国,英国、日本等这些芯片强国,而是来自荷兰。



目前在全球45纳米以下高端光刻机市场当中,荷兰ASML市场占有率达到80%以上,而且目前ASML是全球唯一能够达到7纳米精度光刻机的提供商,所以ASML才是全球芯片业真正的超级霸主一点都不过分。正因为得益于技术领先,目前ASML的市场份额也是很大的,目前全球知名芯片厂商包括英特尔、三星、台积电、SK海力士、联电、格芯、中芯国际、华虹宏力、华力微等等全球一线公司都是ASML的客户。


比如2018年全球光刻机出货量大概是600台左右,其中荷兰的ASML出货量就达到了224台,出货量占全球的比例达到30%以上。


为何荷兰能诞生全球最顶尖的光刻机厂商?

荷兰的光刻机技术强大主要靠ASML,ASML成立于1984年,由飞利浦与先进半导体材料国际(ASML)合资成立,总部位于荷兰的费尔德霍芬。1995年,ASML收购了菲利普持有的股份,称为完全独立的公司。


而ASML之所以能够做到全球光刻机的霸主地位,我觉得主要有几下几个原因。


1、强大的研发投入


光刻机是一个高精尖的技术,其技术难度是全球公认的,如果没有持续强大的研发投入根本不可能到技术领先。ASML从成立至今,对于研发的投入都非常大,比如2019年ASML的销售额大概是21亿欧元,而研发费用支出就达到了4.8亿欧元,研发费用占营收的比例达到22.8%,这个比例是非常高的,正因为有大量资金的投入,所以ASML在关键技术领域一直处于领先地位。


从1991年PAS 5000光刻机面市取得巨大成功开始,再到2000-2001年具有双工作台、浸没式光刻技术的Twinscan XT、Twinscan NXT系列研制成功,到强大的研发投入让ASML的技术一直处于全球领先。



2、美国以及欧盟的支持


虽然ASML是一家荷兰公司,但他背后却有着欧盟以及美国的力量,多关键技术都由美国以及欧盟国家提供。比如德国先进的机械工艺以及世界级的蔡司镜头,再加上美国提供的光源,这就使得ASML公司在光科技术方面飞速发展,几乎到达了无人能敌的境地。


因为背后有美国的力量,所以ASML一直以来都禁止向中国出口高端光刻机,直到2018年这一情况才有所转机,2018年ASML同意向中国出口两台7纳米的高端光刻机,预计2019年交货。而ASML之所以一反常态同意向中国出口高端光刻机,一方面是因为中国在光刻机的一些关键技术上已经取得了突破,另一方面是中国访问团访问荷兰的时候,给荷兰带去了巨大的订单。


3、准确抓住了技术转折点


目前世界最顶尖的光刻机有三个厂家,分别是ASML,尼康和佳能。2007年之前这三大厂家其实并没有太大的差距,竞争的转折点是出现在2007年。2007年ASML配合台积电的技术方向,推出了193纳米的光源浸没式系统,在光学镜头和硅晶圆片导入液体作为介质,在原有光源与镜头的条件下,能显著提升蚀刻精度,并成为高端科技的主流技术方案。而当时日本的尼康与佳能却主推157纳米光源的干式光刻,这个路线后来被市场所放弃,也成为尼康跟佳能迈入衰退的一个转折点,后来才有了ASML的垄断。


4、技术分工与合作


虽然ASML的研发人员占员工总数的比例达到4成左右,但是ASML很多技术都是外包,这样可以让ASML专注于核心技术与客户需求,大大提高研发的效率。


5、对细分技术领域企业的控制


生产光刻机对技术的综合要求非常高,这里面涉及很多技术领域,为了获得全球最顶尖的技术,ASML先后投资了很多企业。比如2007年收购了美国的Bion,强化了专业光刻检测与解决方案能力;2013年完成对紫外光源龙头 Cymene的收购,2016年获得光学镜片龙头德国蔡司24.9%的股份,这两项投资进一步加强了ASML在极紫外光领域的领先优势。

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