在過去的幾十年中,美國在半導體行業(yè)一直都處于霸主地位,但為什么美國沒有一家***頂級企業(yè)呢?在一個盛產(chǎn)風車和郁金香的國家,成立初期只有三十幾個人的ASML是如何崛起的?這一切,要從半導體發(fā)展的三個歷史階段說起。
第一個階段是二十世紀六七十年代,也就是***發(fā)展的早期階段。
那時集成電路也剛剛發(fā)明不久,光刻工藝還在微米級別,工藝步驟也比現(xiàn)在簡單很多美國是走在世界前列的。在那個對工藝要求并不高的年代,很多半導體公司通常自己用鏡頭設計光刻工具,***在當時甚至不如照相機的結構復雜。
1969年,尼康開發(fā)了第一臺光中繼器,光中繼器是晶圓步進機的前身。此后,尼康相繼開發(fā)了光學測距設備、刻線機等。
1970年,佳能(Canon)發(fā)布了日本半導體歷史上首臺***——PPC-1,正式宣布進軍半導體領域。1975年,佳能推出了日本第一臺接近式掩模對準器PLA-500。
這個時期的***市場依然處于不成熟的階段,主要由美國主導,日本的尼康和佳能才剛剛嶄露頭角。而在平靜之后,即將迎來整個行業(yè)的狂風暴雨。
第二個階段是二十世紀八九十年代,半導體產(chǎn)業(yè)進行了第一次轉(zhuǎn)移。
美國開始將一些裝配產(chǎn)業(yè)向日本轉(zhuǎn)移,以此扶植日本,而日本也抓住了機會,在半導體領域趁勢崛起。在20世紀90年代前后,日本的半導體產(chǎn)業(yè)超過美國,成為全球第一,高峰時期占據(jù)了全球超過60%的市場份額,出口額全球第一。
1980年2月,尼康推出日本首個商用步進式***NSR-1010G,它憑借先進的技術和良好的性能得到了眾多客戶的青睞,獲得了相當不錯的出貨量。短短幾年,尼康就追上了昔日的***大國美國。
對***來說,想要得到更小的曝光尺寸,就需要波長更短的光源。而在20世紀90年代,***的光源波長一度被卡死在193納米,摩爾定律也因此遇到了危機。
若要降低光的波長,從光源出發(fā)是根本方法。當時業(yè)界的焦點是157納米F2激光,但157納米光源在技術上也遇到了重重問題,而且對資金和人力的投入是非常巨大的。
此時,華裔科學家林本堅想出了一個解決問題的辦法:既然157納米光源難以攻克,不如從現(xiàn)有的193納米光源入手,光由真空入水,水的折射率會改變光的波長——在透鏡和硅片之間加一層水或者其他折射率合適的液體,原有的193納米激光經(jīng)過折射,不就可以直接越過了157納米的天塹,降低到132納米了嗎?!
林本堅拿著這項“浸潤式微影技術”跑遍了美國、德國、日本等國家,游說各家半導體巨頭,均遭到了拒絕。當時各大***廠商在傳統(tǒng)干式微影上的投入巨大,不愿意冒著風險押注浸潤式微影技術。
于是在夾縫中生存的ASML決定破釜沉舟、奮力一搏。僅用一年時間,在2004年ASML就拼全力趕出了第一臺***樣機,并先后奪下IBM和臺積電等大客戶的訂單,在技術上實現(xiàn)彎道超車,公司發(fā)展也由此步入快車道。
第三個階段是千禧年前后開始的。
1997年,美國能源部和英特爾牽頭成立了EUV LLC聯(lián)盟。聯(lián)盟中的其他成員都是顯赫一時的巨頭,包括摩托羅拉、AMD、IBM,以及美國三大國家實驗室。但,聯(lián)盟中唯獨缺少一家***公司。
縱觀美國國內(nèi)的***公司,早已在20世紀80年代與日本的競爭中慘敗并一蹶不振,因此這些公司并不是理想的扶植對象。但想掌握科技霸權的美國并不希望其他國家的企業(yè)參與進來,更何況是二十世紀八九十年代在半導體領域讓美國顏面盡失的日本。相比之下,荷蘭似乎是更好的合作伙伴。
最后,ASML同意在美國建立一家工廠和一個研發(fā)中心,以此滿足所有美國本土的產(chǎn)能需求,還保證55%的零部件均從美國供應商處采購,并接受定期審查。可以說,這家荷蘭公司已經(jīng)被深深地打上了美國的烙印,這也是美國能禁止荷蘭的***出口中國的根本原因。
在ASML加入后,EUV LLC聯(lián)盟在EUV光刻技術研究進展迅速。搭上EUV LLC聯(lián)盟這列快車的ASML,也逐漸與尼康、佳能等日本***企業(yè)拉開了距離。
2010年,ASML將第一臺EUV光刻原型機——NXE:3100運送給韓國三星的研究機構作為研究設備,標志著光刻技術新紀元的開始。2013年,ASML收購了位于美國圣地亞哥的光源制造商Cymer,發(fā)布了第二代EUV***NXE:3300。2015年,ASML發(fā)布了第三代EUV***NXE:3350。此后,EUV光刻技術趨于成熟,在那個制程紅利最為豐厚的年代,只要拿到EUV***的訂單并開設產(chǎn)線,便可將客戶和金錢盡收囊中!
ASML是美日半導體爭奪戰(zhàn)的獲利者,而它的成功也離不開整個西方最先進的工業(yè)體系的支撐。ASML的故事充滿了傳奇的色彩,外人看似偶然的成功,在ASML天才工程師的眼中或許是必然。
編輯:黃飛
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