全球最強的光刻機為何出在荷蘭,而不是美國日本德國?
我們先把視角從阿斯麥爾,拉到全球芯片業兩大巨頭的競爭。英特爾的新CEO基辛格,才剛剛上任就劍指臺積電,他強調臺灣是壹個不穩定的地方,臺積電壹邊爭取美國的補助,壹邊卻把最先進的產品留在臺灣制造,他呼籲美國政府要重振自家芯片產業。他口中的自家人,就是英特爾。
而英特爾與臺積電之間的對決,真正的重點就在於EUV光刻機。目前臺積電在光刻機的數量與經驗方面,都對英特爾保持領先。我們假設臺積電和英特爾用相同的速度購買新設備和研發新技術,那麽臺積電就能壹直保持對英特爾的領先地位,英特爾永遠無法翻身做大哥。
芯片產業可以說是目前全球最重要的產業,這兩年受到缺芯影響,很多電子產品以及 汽車 等需要用到芯片的產品,都有漲價的現象。現在的世界已經離不開芯片的計算。而影響芯片產業強弱格局的關鍵因素,就是阿斯麥爾生產的EUV光刻機。
EUV光刻機到底是壹臺什麽樣的機器?阿斯麥爾又是壹家怎樣的公司呢?想要了解這些東西,我們得先從芯片的制造過程談起。所謂的芯片,還有另外壹個名字叫做集成電路,壹個指甲蓋大小的芯片上面就能堆放上百億個晶體管。幾乎所有的電子產品都需要它,才能正常運轉。
芯片的制造就像是蓋房子,首先第壹步是要先規劃出房子的設計圖,芯片工程師會根據芯片要有的功能,畫出相對應的電路圖,有了電路圖之後,還要有地方堆放電子元件,就像是我們蓋房子,必須要先有塊地皮壹樣。而這個地皮就是晶元,有了晶元之後,要如何把電路設計圖縮小並印上去呢?答案是靠光。透過紫外光把設計圖縮小到晶元上面,壹個晶元的最終品質如何,這壹步非常關鍵。接下來晶圓還要再封裝壹個絕緣的外殼,到此芯片的生產就算是完成了。
上面我們說過:光刻是芯片品質的關鍵,換句話說就是誰能得到最先進的光刻機,誰就能在芯片競賽中超越對手。那最優秀的光刻機要找誰買呢?當然就是阿斯麥爾,而且全球僅此壹家。雖然光刻機市場上不止阿斯麥爾壹家,還有日本的佳能和尼康,但日本的光刻機只能在低端領域混,高端光刻機只有阿斯麥爾能夠制造。那為什麽只有阿斯麥爾能夠制造出最高端的光刻機呢?日本,德國,美國這些傳統 科技 強國哪個不比荷蘭要強。
阿斯麥爾的EUV光刻機單臺造價1.3億美元,為什麽這麽貴呢?因為它幾乎是融合了當前全人類的最高智慧結晶,想要完成壹臺EUV光刻機的制造,需要集結全球10多家頂級公司才能做得到。可以這麽說,目前不存在哪家公司可以單獨搞定全部零配件,EUV光刻機是建立在壹條極度精密的產業鏈之上的,每壹個關鍵零配件單獨拿出來,誰能做好誰就是那個領域的世界頂尖。
反射鏡是由德國的蔡司生產,對鏡片光滑度的要求簡直達到了逆天的級別。假設壹個反射鏡面跟德國面積壹樣大,那麽鏡片上最高的凸起也不能超過1厘米。阿斯麥爾的優勢就在於,它牢牢掌控了整個產業鏈,光源來自美國,鏡片來自德國,壹臺光刻機涉及多個 科技 強國的10多家頂級公司。之所以是荷蘭的阿斯麥爾能夠做到這件事,而不是日本,德國,美國的公司,這個是有 歷史 原因的。
早期的光刻機出現在60到70年代,那時候的制程工藝遠沒有今天這麽強大,光刻機的技術要求也相對較低,大多數搞半導體的公司,自己稍微加把勁都能做出來。在日本半導體行業快速崛起時,日本的佳能和尼康便順勢進入光刻機市場,並取得了非常好的成績。再往後美國舉全國之力打壓日本半導體行業,逼迫日本簽訂了壹系列協議,就和現在針對我們中國華為是壹樣的 ,唯壹不同的是我們沒有選擇低頭認慫。
此時的阿斯麥爾還是飛利浦旗下的壹個小公司,全公司上上下下才30人,因為不賺錢後來被獨立出來單獨發展,其實也就是被拋棄了。在打壓日本的同時,美國也需要扶持新的替代者,這時候阿斯麥爾因為押寶臺積電林本堅提出的浸潤式顯影技術,讓光源技術突破極限,這個堅持給阿斯麥爾帶來了轉機。
在美國的扶持下,多家頂級公司對阿斯麥爾提供技術幫助,供應關鍵零配件,阿斯麥爾終於制造出最高端的光刻機,從此獨霸全球市場。我們熟悉的半導體大廠,英特爾,三星,臺積電都是阿斯麥爾的股東,他們之間有著非常緊密的關聯,這也是為什麽美國不讓臺積電給華為代工,臺積電就要乖乖聽話,讓阿斯麥爾不賣先進光刻機給中芯國際,中芯國際就只能幹瞪眼的根本原因。因為阿斯麥爾是美國壹手培養起來的。
至於我們究竟什麽時候能造出最先進的光刻機?這個問題的答案不好說,但總之不會是最近幾年,即便華為重金研發,也不可能在短期內趕上,那麽多家頂級公司幾十年甚至百年的技術積累,需要我們國內多個行業,眾多公司壹起努力,才有可能在未來的某個時間點,追趕上最先進技術。雖然不是近幾年,但我相信這壹天並不會太遙遠。