为了不让荷兰卖这个设备给中国,美国操碎了心( 二 )
实际上 , 八十年代末正值半导体市场大滑坡 , 导致一众美国光刻机厂商都碰到严重的财务问题 , 纷纷破产或倒下 。 但也许时势造英雄 , 某种程度上 , 飞利浦在MEGA项目上的失败催生了台积电 , 而台积电的一场大火扭转了ASML的命运 。 经过如此因缘巧合、互相扶持 , ASML和台积电从两个当时默默无闻的小公司崛起成如今的半导体行业绝代双骄 。 他们的运数夹带着历史的偶然和图腾下的必然 , 而历史遗弃了飞利浦和美国公司的“傲慢与偏见” 。 1 美国的“先发”和谢幕 二战结束后不久 。 1947年 , 美国贝尔实验室发明第一支点接触晶体管 。 八年后 , 贝尔实验室再使用800支晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC 。 自此 , 光刻技术开始萌生发展 。 早期的晶体管计算机 , 主要应用在军事领域 。 到了六十年代初 , 仙童半导体发明了至今仍在使用的掩模板曝光刻蚀技术 , 并且建立了世界上第一台2英寸集成电路产线 。 这使得计算机具备体积更小、适用 , 性能更优秀的可能 , 在这之前 , 诸如IBM的701和650系列计算机均是使用电子管的庞然大物 。 使用晶体管的计算机有所改善 , 但也不甚理想 。 IBM选择了仙童半导体的光刻工艺和产线 , 并为IBM360计算机投入总计50亿美元 , 这一金额是美国研制第一颗原子弹曼哈顿工程的2.5倍 。 1964年4月7日 , IBM360的六个型号推出约一年半后 , 于1966年底IBM公司年收入超过了40亿 , 纯利润高达10亿美元 , 跃升美国十大公司行列 。 五年内IBM360共售出了32300台 , 创造了当时电脑销售奇迹 。 IBM360被誉为“改变人类生活”的伟大发明 , 它的巨大成功反过来推动了美国、日本等厂商的光刻技术和集成电路产业发展 。 当时 , 冷战正进行到关键时候 , 美国对半导体和集成电路的需求越来越大 , 美国国内供应短缺 。 日本利用这个机会迅速接过该产业 。 而此前日本半导体应用主要在收音机领域 , 美国根本不予重视 。 六十年代末 , 意在电子产业图腾的日本尼康和佳能开始进入光刻领域 。
IBM360计算机 不过 , 那时的掩模板是1:1尺寸紧贴在晶圆片上 , 而晶圆也多只有1英寸大小 。 光刻还算不上高科技 , 半导体公司通常自己设计工装和工具 , 只有GCA、K&S和Kasper等少数公司做过一些相关设备 。 比如GCA公司开发的光学图形发生器和分布重复精缩机 。 七十年代初 , 光刻机技术更多集中在如何保证十个甚至更多个掩模板精准地套刻在一起 。 之后 , 美国公司开始竞赛 。 Kasper仪器公司首先推出了接触式对齐机台 , 并借此取得了领先 , Cobilt公司则开发出了自动生产线 。 但接触式机台后来很快被接近式机台所淘汰 , 因为掩模和光刻胶多次碰到一起太容易污染 。 此外 , 当时拿到美国军方投资的Perkin Elmer公司推出了投影式光刻系统 , 搭配正性光刻胶极为好用而且良率颇高 , 因此迅速占领了市场 。 1978年 , GCA公司推出真正现代意义的自动化步进式光刻机(Stepper) , 通俗一点说是机器曝光完一块挪个位置再刻下一块 , 实现“自动化” , 其分辨率比投影式高5倍 , 达到1微米 。
不过 , 由于刚开始Stepper生产效率相对不高 , Perkin Elmer在后面很长一段时间仍处于主导地位 。 80年代一开始 , GCA的Stepper还稍微领先 , 但很快尼康发售了自己首台商用Stepper NSR-1010G , 拥有更先进的光学系统 , 而且极大提高了产能 。 八十年代 , 尽管美国光刻机厂商“群雄争霸” , 但光刻机市场仍仍未成熟 , 还只是一个小市场 , 一年卖几十台的公司就算大厂 。 同时因为半导体厂商相对固定 , 一台机器能用很多年 。 这导致哪家的机器落后一点 , 就没人愿意买 。 技术领先成为夺取市场的关键 , 赢家通吃 。 GCA和尼康一起挤压了其它厂商的份额 , 尤其是Perkin Elmer的投影式光刻 。 P&E的市场份额从80年超过三成快速跌到84年不到5% 。 但是 , 由于GCA的镜片组来自德国蔡司 , 不像尼康自己拥有镜头技术 , 合作方面的磨合问题使得GCA产品更新方面一直落后了半拍 。 1982年 , 尼康在硅谷设立尼康精机 , 开始从GCA手里夺下一个接一个大客户: IBM、Intel、TI、AMD 等 。 在日本国内 , 半导体产业大发展 , 东京电子、 NEC、东芝等厂商的采购也推动了尼康的发展 。 两年后 , 尼康已经和GCA平起平坐 , 各享三成市占率 。 Ultratech占约一成 , Eaton、P&E、佳能、日立等剩下几家每家都不到5% 。
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