光刻机大败局( 二 )
尼康晚了半步 ， 很快也就亮出了干式微影157nm技术的成品 ， 但毕竟被阿斯麦抢了头阵 ， 更何况波长还略落后于对手 。 等到一年后又完成了对浸润式技术的追赶 ， 客户却已经不承认“老情人” ， 毕竟光刻机又不是小朋友玩具 ， 更替要钱 ， 学习更要成本 。但这一切还只是个开始 。2两千年初踏错了干刻湿刻的选择之前 ， 其实早于1997年 ， 在美国政府一手干预下 ， 尼康被EUV LLC排挤在外时 ， 就已经注定了如今光刻机市场一家独大的结局 。前面提到 ， 当年为了尝试突破193nm ， 英特尔更倾向于激进的EUV方案 ， 于是早在1997年 ， 就攒起了一个叫EUV LLC的联盟 。联盟中的名字个个如雷贯耳：除了英特尔和牵头的美国能源部以外 ， 还有摩托罗拉、AMD、IBM ， 以及能源部下属三大国家实验室：劳伦斯利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室和劳伦斯伯克利实验室 。这些实验室是美国科技发展的幕后英雄 ， 之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体产业的各种前沿方向 ， 有核武器、超级计算机、国家点火装置 ， 甚至还有二十多种新发现的化学元素 。资金到位 ， 技术入场 ， 人才云集 ， 但偏偏联盟中的美国光刻机企业SVG、Ultratech早在80年代就被尼康打得七零八落 ， 根本烂泥扶不上墙 。 于是 ， 英特尔想拉来尼康和阿斯麦一起入伙 。 但问题在于 ， 这两家公司 ， 一个来自日本 ， 一个来自荷兰 ， 都不是本土企业 。偏偏 ， 美国政府又将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术 ， 并不太希望外国企业参与其中 ， 更何况八十年代在半导体领域压了美国风头的日本 。但EUV光刻机又几乎逼近物理学、材料学以及精密制造的极限 。 光源功率要求极高 ， 透镜和反射镜系统也极致精密 ， 还需要真空环境 ， 配套的抗蚀剂和防护膜的良品率也不高 。 别说是对小国日本与荷兰 ， 就算是美国 ， 想要一己之力自主突破这项技术 ， 也是痴人说梦 。美国自然不会给日本投诚然后扼住美国半导体咽喉的机会 。 在一份提交给国会的报告之中 ， 专家明确指出“尼康可能会将技术转移回日本 ， 从而彻底消灭美国光刻机产业” 。 [2]日本是敌人 ， 但荷兰还是有改造成“美利坚好同志”的机会的 。为了表现诚意 ， 阿斯麦同意在美国建立一所工厂和一个研发中心 ， 以此满足所有美国本土的产能需求 。 另外 ， 还保证55%的零部件均从美国供应商处采购 ， 并接受定期审查 。 所以为什么美国能禁止荷兰的光刻机出口中国 ， 一切的原因都始于此时[3]但不管怎么说 ， 美国能源部还是和阿斯麦达成了协议 ， 允许其加入EUV LLC ， 共同参与开发 ， 共享研究成果 。6年时间里 ， EUV LLC的研发人员发表了数百篇论文 ， 大幅推进了EUV技术的研究进展 ， 割地求和的阿斯麦虽然只是其中的小角色 ， 但也有机会分得一杯羹 。分享技术只是一方面 ， 收购走后门其实也是美国送给阿斯麦的一份大礼 。 2009年 ， 美国的Cymer公司研发出EUV所需的大功率光源 ， 成为阿斯麦的供应商 ， 更在四年后以25亿美元高价直接被并购 。 别忘了 ， 这可是光刻机的核心零件 ， 这样顶尖的技术 ， 全球范围也不超过三家 。毫不夸张的说 ， 阿斯麦虽然是一家荷兰企业 ， 但崛起的背后 ， 其实是一场地地道道的美国式成功 。Part.3错失EUV关上了尼康光刻机的大门 ， 而盟友的背叛则彻底焊死了尼康想要突围的出路 。说实话 ， 当年的英特尔为了防止核心设备供应商一家独大 ， 还是其实挺想带着尼康一起玩的 。32nm工艺制程时甚至独家采用尼康的光刻机 ， 而之前的45nm ， 之后的22nm ， 也都是尼康和阿斯麦同时供货 。 就连在2010年的LithoVision大会上 ， 英特尔还宣布将一直沿用193nm沉浸式光刻至11nm节点 。但备胎终究是备胎 ， 一转身 ， 英特尔就为了延续摩尔定律的节奏 ， 巨资入股阿斯麦 ， 顺带将EUV技术托付 。另一边 ， 相比一步步集成了全球制造业精华的阿斯麦 ， 早年间就习惯单打独斗的尼康在遭遇美国封锁后 ， 更是一步步落后 ， 先进设备技术跟不上且不提 ， 就连落后设备的制造效率也迟迟提不上来 。当年 ， 相同制程 ， 阿斯麦宣称“每小时可加工175～200片晶圆” ， 而尼康的数据是“每小时200片” 。但果真如此吗？这背后涉及到了一个叫做稼动率的制造业名词 。 简单理解为一台机器设备实际的生产数量与可能的生产数量的比值 。使用阿斯麦的设备 ， 三星与台积电的稼动率常年维持在95%上下 ， 一个词语概括 ， 靠谱！但反观尼康 ， 被迫自研 ， 什么零件都能做 ， 但又总是差点意思 。 导致同一批次的相同设备 ， 每一台的性能都不尽相同 。 就像买了二十台苹果手机 ， 这台只能发微信 ， 那台只能刷视频 ， 剩下18台还正送检维修 。设备虽便宜 ， 但稼动率最多只能达到50%左右 ， 对晶元代工厂来说 ， 实在不划算 。 [7]因此 ， 英特尔新CEO上任后 ， 立刻抛弃了尼康 ， 甚至就连大陆的芯片代工厂都看不上尼康 ， 生产出的设备 ， 只能卖给三星、LG、京东方 ， 用来生产面板 。这边旧人哭 ， 那边新人笑：2012年 ， 英特尔连同三星和台积电 ， 三家企业共计投资52.29亿欧元 ， 先后入股阿斯麦 ， 以此获得优先供货权 ， 结成紧密的利益共同体 。站在EUV LLC的肩膀上 ， 背靠美国支持 ， 又有客户送钱 ， 阿斯麦自此正式成为“全村的希望” ， 在摘取EUV光刻机这颗宝石的道路上 ， 一路孤独的狂奔 。终于 ， 在2015年 ， 第一台可量产的EUV样机正式发布 。 正所谓机器一响 ， 黄金万两 ， 当年只要能抢先拿到机器开工 ， 就相当于直接开动了印钞产线 ， EUV光刻机也因此被冠上了“印钱许可证”的名号 。
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