中國(guó)芯片業(yè)為什么搞不過(guò)光刻機(jī)巨頭阿斯麥

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(cái)報(bào)，這位世界光刻機(jī)霸主去年共出貨了31臺(tái)EUV光刻機(jī)，中國(guó)大陸由于種種原因沒(méi)有買(mǎi)到其中任何一臺(tái)。

有人說(shuō)阿斯麥?zhǔn)俏ㄒ灰粋€(gè)能讓臺(tái)積電折腰的公司，這一點(diǎn)也不夸張。阿斯麥所生產(chǎn)的光刻機(jī)，是半導(dǎo)體工廠(chǎng)生產(chǎn)芯片的最關(guān)鍵工具。畢竟，沒(méi)有刀，再好的師傅也雕不出來(lái)花。

如果有任何廠(chǎng)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(chǎng)商就要付給他們以小時(shí)計(jì)的美金。

曾經(jīng)，某上市公司的光刻機(jī)出問(wèn)題后，排了3年隊(duì)才等到阿斯麥的工程師。結(jié)果阿斯麥的工程師們來(lái)了一看說(shuō)，放太久了，與其維修，還不如買(mǎi)一臺(tái)翻新的二手機(jī)，才2000多萬(wàn)美元。就是這么牛氣。

阿斯麥脫胎于飛利浦，到成立時(shí)一臺(tái)光刻機(jī)都沒(méi)有賣(mài)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(qián)，銀行賬戶(hù)經(jīng)常只有5位數(shù)余額。

克服種種困境后，它的幸福也來(lái)得很快。成立11年后上市，隨后被美國(guó)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(hù)的錢(qián)，研發(fā)出了最強(qiáng)的EUV（極紫外線(xiàn)）光刻機(jī)，至今沒(méi)有第二家公司能和它搶高端光刻機(jī)市場(chǎng)。

了解這位世界頂級(jí)光刻機(jī)霸主的崛起過(guò)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(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱(chēng)Natalab）和飛利浦科學(xué)與工業(yè)部（簡(jiǎn)稱(chēng)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(guò)程與沖印照片原理類(lèi)似，也有人形容像雕刻，只不過(guò)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(huì)是最有價(jià)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(yíng)危機(jī)的飛利浦喪失了孵蛋興趣，想要將這個(gè)燒了上億美元的項(xiàng)目剝離出去。

當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)光刻機(jī)項(xiàng)目的特羅斯特，找了3家公司談光刻機(jī)項(xiàng)目的合資事宜，都以失敗告終。

就在特羅斯特喪失希望的時(shí)候，荷蘭的半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASM國(guó)際公司出現(xiàn)了。

ASM的首席執(zhí)行官德?tīng)枴て绽嘁恢焙芟Ｍ惋w利浦這家巨頭搭上關(guān)系，曾數(shù)次拜訪(fǎng)飛利浦而不得。

德?tīng)枴て绽嗍且粋€(gè)非常有野心的男人，善于利用機(jī)會(huì)，不懼風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)敢買(mǎi)，一個(gè)想賣(mài)，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(wàn)美元，但刨除價(jià)值180萬(wàn)美元的17臺(tái)光刻機(jī)和其他庫(kù)存后，飛利浦只給阿斯麥賬戶(hù)轉(zhuǎn)了30萬(wàn)美元。

當(dāng)時(shí)，光刻機(jī)市場(chǎng)有10個(gè)玩家，既有占據(jù)較大市場(chǎng)份額的美國(guó)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(méi)有人看好阿斯麥。

有分析師公開(kāi)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(chǎng)的笑話(huà)，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(tīng)完各類(lèi)不利消息，反倒對(duì)阿斯麥有信心。

在他看來(lái)，阿斯麥的光刻技術(shù)領(lǐng)先時(shí)代，其對(duì)準(zhǔn)技術(shù)非常先進(jìn)，“電動(dòng)晶圓臺(tái)”會(huì)成為阿斯麥獨(dú)有的賣(mài)點(diǎn)。

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(jí)的產(chǎn)品。對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、晶圓臺(tái)、光學(xué)鏡頭三大零部件，未來(lái)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(gè)月，集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目就會(huì)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(shí)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(lái)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(tái)滿(mǎn)足制造商需求的新設(shè)備，阿斯麥就可以實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，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(gè)起跑線(xiàn)上。

自此，阿斯麥奪命狂奔推新品的上半生，開(kāi)始了。

02 連工資都發(fā)不出來(lái)了

1984年，阿斯麥開(kāi)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(jì)，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(wàn)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(jiǎn)稱(chēng)“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(tái)。

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(tái)PAS 2500。Elcoma高管表示，“不能晚一天，否則，我就會(huì)選擇尼康。”

二十世紀(jì)八十年代，尼康迅速崛起，相較于美國(guó)光刻機(jī)龍頭GCA，尼康的光刻機(jī)性能更穩(wěn)定。1982年時(shí)，GCA還在日本市場(chǎng)占有95%的市場(chǎng)份額，到1983年已經(jīng)降低到45%，絕大部份市場(chǎng)由日本尼康獲得。

此外，將新光刻機(jī)產(chǎn)品送去美國(guó)SEMICON West展會(huì)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(tái)PAS 2500。研發(fā)時(shí)間，要從2年縮短至18個(gè)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(wú)法交付，公司也會(huì)完蛋。

崇尚享受生活、到點(diǎn)下班的荷蘭人，顯然沒(méi)有中國(guó)人民的那種勤勞，1986年1月新年后，PAS 2500依舊沒(méi)有組裝完成，并預(yù)計(jì)要到5月才能完成研發(fā)。但這將完美錯(cuò)過(guò)上述兩個(gè)重要日期。

斯密特暴跳如雷，直接裁掉了PAS 2500項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人，換成了兩個(gè)年輕人，其中一個(gè)僅18月工齡。

這兩個(gè)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(tái)PAS 2500。

PAS 2500還在5月的美國(guó)SEMICON West展會(huì)上打出名聲，不但拿下了4臺(tái)PAS 2500的訂單，還獲得了同行的認(rèn)可。

展會(huì)上，阿斯麥一位工程師跑了一圈競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的展位，結(jié)果得到參會(huì)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(shuō)在光刻機(jī)市場(chǎng)上有了一點(diǎn)名聲，可阿斯麥的日子并沒(méi)有因此變得好過(guò)。

原因是太窮。

1984年至1987年3年間，整個(gè)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(chǎng)，剩下的7家供應(yīng)商，也將在接下來(lái)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(lái)支付蔡司鏡頭費(fèi)的地步了。

蔡司是德國(guó)最好的光學(xué)儀器廠(chǎng)商，GCA的光刻機(jī)采用的就是蔡司的鏡頭。未來(lái)，蔡司將成為阿斯麥的專(zhuān)屬供應(yīng)商。

行業(yè)動(dòng)蕩影響了阿斯麥。

1986年，本預(yù)定了阿斯麥一半訂單的美國(guó)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(guò)1400萬(wàn)美元。

次年，光刻機(jī)行業(yè)低價(jià)傾銷(xiāo)、產(chǎn)能過(guò)剩，阿斯麥還不得不降價(jià)銷(xiāo)售產(chǎn)品，利潤(rùn)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(wàn)美元和2300萬(wàn)美元。

ASM首席執(zhí)行官德?tīng)枴て绽嗾秊樨?cái)務(wù)狀況焦頭爛額，阿斯麥的斯密特卻對(duì)支出超出預(yù)期不以為然，覺(jué)得這是阿斯麥成為行業(yè)第一所要承受的。

付錢(qián)的人和花錢(qián)的人沖突越來(lái)越大，普拉多反復(fù)說(shuō)“我是寫(xiě)支票付錢(qián)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(kāi)了阿斯麥；母公司ASM則因財(cái)務(wù)狀況，退出阿斯麥股東行列，它投入的3500多萬(wàn)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(wàn)美元的全部信用額度，連發(fā)工資的錢(qián)都沒(méi)有了。一度連續(xù)三個(gè)月臨發(fā)工資時(shí)，阿斯麥的財(cái)務(wù)總監(jiān)都要跑到飛利浦乞討，求來(lái)130萬(wàn)美元員工工資。

此時(shí)的阿斯麥，離死亡只有一線(xiàn)。

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(mèng)想和不計(jì)成本追求產(chǎn)品迭代的基因，但是他太能燒錢(qián)了，阿斯麥急需一個(gè)能讓公司轉(zhuǎn)虧為盈、推動(dòng)公司步入正軌的人。

特羅斯特就是因此被騙過(guò)來(lái)當(dāng)CEO的。1987年，他本打算與妻子開(kāi)始一場(chǎng)長(zhǎng)途旅行，卻被飛利浦的老上司哄過(guò)來(lái)當(dāng)代理CEO，老上司一直在說(shuō)“新CEO馬上就來(lái)”，可繼任者遙遙無(wú)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(duì)阿斯麥而言，他是一個(gè)重要的過(guò)渡人。

他改變了斯密特時(shí)期阿斯麥花錢(qián)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(jì)劃，將1988年預(yù)計(jì)生產(chǎn)80臺(tái)機(jī)器調(diào)整到60臺(tái)；在他任期內(nèi)，阿斯麥實(shí)現(xiàn)首次盈利，雖然這只是一個(gè)意外。

1988年年底，成立不到2年的臺(tái)積電的工廠(chǎng)被燒，臺(tái)積電不得不向阿斯麥增訂了17臺(tái)光刻機(jī)，這為阿斯麥帶來(lái)大筆營(yíng)收。

特羅斯特對(duì)阿斯麥的另一個(gè)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(tái)機(jī)器能同時(shí)滿(mǎn)足美國(guó)市場(chǎng)、日本市場(chǎng)不同客戶(hù)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(lái)5年內(nèi)的新技術(shù)。

PAS 5500項(xiàng)目后來(lái)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(diǎn)將阿斯麥拖垮。

這個(gè)項(xiàng)目需要50名工程師共同進(jìn)行研發(fā)。此外，還要對(duì)生產(chǎn)、物流、服務(wù)部門(mén)進(jìn)行改造。而從1984年成立開(kāi)始，阿斯麥銀行賬戶(hù)上常常只有5位數(shù)現(xiàn)金，需要支出的錢(qián)是卻賬戶(hù)余額的十倍。

阿斯麥需要客戶(hù)，需要錢(qián)。接任特羅斯特崗位的馬里斯，就是在這個(gè)時(shí)候出現(xiàn)的。

1990年年初，馬里斯剛剛接任時(shí)，來(lái)自飛利浦的阿斯麥員工們非常擔(dān)憂(yōu)，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(chǎng)商的能力？

事實(shí)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(chǎng)漂亮仗。

IBM很好看PAS 5500，并且它即將花 10億美元購(gòu)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(gè)子系統(tǒng)，再史無(wú)前例地將所有模塊組裝起來(lái)，形成一臺(tái)光刻機(jī)，好一舉震住IBM，拿下訂單。

1991年，受?chē)?guó)際形勢(shì)影響，IBM的美國(guó)員工無(wú)法乘坐飛機(jī)抵達(dá)荷蘭。這個(gè)訂單眼看要泡湯。

項(xiàng)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?！?/p>

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(lái)，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(tái)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(qián)，當(dāng)光刻機(jī)的一個(gè)零部件壞了以后，他們不需要將整臺(tái)機(jī)器停產(chǎn)維修。

阿斯麥如愿簽下了這個(gè)10億美元的訂單。

馬里斯還擅長(zhǎng)建立關(guān)系和溝通，為阿斯麥免于很多談判摩擦。他會(huì)去三星那里，聽(tīng)客戶(hù)公司剛滿(mǎn)25歲的員工抱怨機(jī)器問(wèn)題，并竭力解決這些問(wèn)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(zhǎng)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(guó)的光學(xué)儀器廠(chǎng)商。當(dāng)蔡司原大客戶(hù)GCA因經(jīng)營(yíng)問(wèn)題垮了以后，阿斯麥抓住機(jī)會(huì)成為蔡司該領(lǐng)域的大客戶(hù)。

但蔡司一直采用傳統(tǒng)手工生產(chǎn)，隨著阿斯麥對(duì)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(duì)產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí)。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(wàn)美元改造產(chǎn)線(xiàn)。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(shí)，馬里斯就會(huì)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(mén)24.9%的股權(quán)。

與供應(yīng)商和客戶(hù)建立了緊密聯(lián)系的阿斯麥，在產(chǎn)品銷(xiāo)售上也取得長(zhǎng)足進(jìn)步。1993年，阿斯麥盈利1100萬(wàn)美元；到1994年，其凈利潤(rùn)超過(guò)2000萬(wàn)美元。

1995年，阿斯麥終于在美國(guó)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(shí)11年。

04 封神之戰(zhàn)

美國(guó)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(chǔ)器）和非易失性?xún)?chǔ)存器，都是美國(guó)公司的產(chǎn)物。

20世紀(jì)60年代和70年代初，美國(guó)一直是芯片市場(chǎng)的霸主。但到80年代，日本憑借DRAM成功崛起。美國(guó)的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)隨著半導(dǎo)體主要市場(chǎng)的變化遭受重?fù)簟狦CA落寞，尼康壯大。

但美國(guó)并不愿意拱手將光刻機(jī)市場(chǎng)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(huì)發(fā)現(xiàn)自己要完全依賴(lài)海外制造者來(lái)指導(dǎo)對(duì)我們來(lái)說(shuō)最敏感的東西。”

這種意識(shí)確實(shí)超前。

為了把最先進(jìn)的技術(shù)留在美國(guó)，1997年，英特爾和美國(guó)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(xiàn)）光刻機(jī)，重拾半導(dǎo)體制霸權(quán)。

這個(gè)聯(lián)盟有美國(guó)能源部及其下屬三大國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，還有英特爾和摩托羅拉、AMD、IBM等科技公司。

美國(guó)人還需要挑選一個(gè)光刻機(jī)公司加入聯(lián)盟，尼康和AMSL都是不錯(cuò)的備選。美國(guó)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(shì)的阿斯麥成功入伙。

作為回報(bào)，阿斯麥將替美國(guó)把光刻機(jī)龍頭的桂冠從尼康頭上摘下。

阿斯麥用了兩場(chǎng)戰(zhàn)役，徹底將尼康踩在腳下。

第一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)節(jié)點(diǎn)是：阿斯麥與臺(tái)積電工程師林本堅(jiān)合作，用后者推崇的“浸潤(rùn)式光刻技術(shù)”突破固有的制程限制。

林本堅(jiān)曾前往日本宣傳該技術(shù)，但尼康等廠(chǎng)商并沒(méi)有接受他的方案。當(dāng)時(shí)市面上的光刻機(jī)都是干式的，沒(méi)有誰(shuí)用液體做光刻機(jī)。

2004年，阿斯麥和臺(tái)積電合作一年后，推出了第一臺(tái)浸潤(rùn)式光刻機(jī)樣機(jī)，波長(zhǎng)能達(dá)到132nm，率先攻克芯片制程卡頓，并一舉拿下IBM和臺(tái)積電等大客戶(hù)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(chǎng)份額已達(dá)到60%，首次超過(guò)尼康。

而真正讓阿斯麥封神的，還是獨(dú)門(mén)的EUV（極紫外線(xiàn)）光刻機(jī)。

這項(xiàng)技術(shù)的突破，離不開(kāi)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(guó)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(guó)政府擁有對(duì)阿斯麥生產(chǎn)的監(jiān)管權(quán)限。這也是為何今天美國(guó)會(huì)對(duì)阿斯麥有巨大話(huà)語(yǔ)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?yàn)槊绹?guó)頂級(jí)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(gòu)了，投入重金全力研發(fā)EUV所需的光源。

資金不足時(shí)，阿斯麥就從客戶(hù)手里掏錢(qián)。

2012年，阿斯麥提出“客戶(hù)聯(lián)合投資計(jì)劃”，拿出25%的股份邀請(qǐng)主要客戶(hù)做聯(lián)合投資，股東將擁有優(yōu)先訂貨權(quán)。

英特爾、三星、臺(tái)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(guò)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(shí)也懂EUV技術(shù)，但直到現(xiàn)在，它的EUV光刻機(jī)只能在實(shí)驗(yàn)室跑起來(lái)。

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(wú)可撼動(dòng)。

05 中國(guó)的光刻機(jī)之路還很長(zhǎng)

2021年1月20日，阿斯麥公布了2020年Q4和全年財(cái)報(bào)。

阿斯麥全年凈銷(xiāo)售總額為140億歐元，約合1100億元人民幣；凈利潤(rùn)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(guó)際的營(yíng)收才201.79億元人民幣，凈利潤(rùn)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(tái)EUV光刻機(jī)，總價(jià)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(jià)格分別在12.6億、13.41億、15.78億元人民幣左右。

比價(jià)高更讓人頭疼的，是沒(méi)有貨。

阿斯麥的EUV光刻機(jī)每年產(chǎn)能有限，到2021年，累計(jì)出貨量才剛突破百臺(tái)。這些光刻機(jī)有一半在臺(tái)積電手里，另一半集中在英特爾、三星等大廠(chǎng)手中。三家公司2012年沒(méi)有白給阿斯麥投錢(qián)。

而中國(guó)大陸，沒(méi)有一臺(tái)EUV。

光刻機(jī)有不同的制程，DUV（深紫外線(xiàn)）光刻機(jī)的光源波長(zhǎng)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(xiàn)）光刻機(jī)的光源波長(zhǎng)僅13.5nm，能生產(chǎn)7nm及以下工藝的半導(dǎo)體芯片。

蘋(píng)果的A14芯片和華為的麒麟9000芯片，采用5nm工藝制造。

中芯國(guó)際剛完成7nm技術(shù)的開(kāi)發(fā)，要到2021年4月才可以進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)；而擁有EUV光刻機(jī)的臺(tái)積電，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)5nm芯片的量產(chǎn)，且2021年第一季度將進(jìn)入3nm風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)。

現(xiàn)在，中國(guó)大陸目前只有上海微電子（簡(jiǎn)稱(chēng)“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(wú)法滿(mǎn)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(duì)市界透露：“目前上微的第一臺(tái)193nm光源的浸沒(méi)式光刻機(jī)已經(jīng)在安裝調(diào)試過(guò)程中，結(jié)合多重曝光工藝，有望實(shí)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(huì)，稱(chēng)可以向中國(guó)出口7nm DUV光刻機(jī)，無(wú)需向美國(guó)申請(qǐng)。

但最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)，仍然不會(huì)向中國(guó)出口。

目前，中國(guó)正通過(guò)國(guó)家02“極紫外線(xiàn)光刻關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)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(wàn)余件，要兩架波音737的貨機(jī)才能運(yùn)出來(lái)。光刻機(jī)有雙工作臺(tái)、光源系統(tǒng)、曝光系統(tǒng)、浸沒(méi)系統(tǒng)、物鏡系統(tǒng)、光柵系統(tǒng)等核心組件，每個(gè)零部件研發(fā)起來(lái)都極為復(fù)雜。

光刻機(jī)最難的是光源、晶圓曝光臺(tái)、對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)和鏡頭。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)涉及幾十個(gè)學(xué)科的頂尖難題，需要將這些難題都鉆研一遍。同時(shí)還得找到頂級(jí)的供應(yīng)商。

阿斯麥90%的零部件來(lái)自外部采購(gòu)，但這些零部件都是阿斯麥和供應(yīng)商共同研發(fā)的，專(zhuān)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(zhuān)利卻是阿斯麥的。沒(méi)有這些專(zhuān)利，即使國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商拿到蔡司的鏡頭，也沒(méi)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(kāi)始算起，阿斯麥近40年時(shí)間，形成了1萬(wàn)3000多項(xiàng)專(zhuān)利，并且不斷的收購(gòu)，投資和合作開(kāi)發(fā)，打造了整個(gè)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(kāi)發(fā)了全球最大真空腔實(shí)驗(yàn)室，為未來(lái)1nm光刻機(jī)的量產(chǎn)做準(zhǔn)備?！?/p>

頂級(jí)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(lái)自收購(gòu)的子公司Cymer；鏡頭來(lái)自深度綁定的蔡司；精密儀器則自身?yè)碛卸嗄甑慕?jīng)驗(yàn)和專(zhuān)利積累。

20世紀(jì)60年代，中國(guó)也曾研究過(guò)光刻機(jī)，但在“造不如買(mǎi)”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(guò)程：高遠(yuǎn)的頂層規(guī)劃，困境中的自身堅(jiān)持，以及市場(chǎng)和技術(shù)的平衡，萬(wàn)中無(wú)一的運(yùn)氣，這些因素缺一不可。

追趕成了中國(guó)的必選項(xiàng)，技術(shù)差距雖大，但星光猶在。

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