古代人要想在一粒米上刻下整部《紅樓夢》,無異于天方夜譚,而隨著芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,如今這一設(shè)想已經(jīng)不成問題。只需要一種工具——光刻機(jī)。光刻機(jī)作為集成電路制造中最關(guān)鍵的設(shè)備,對芯片制作工藝有著決定性的影響,一臺極紫外(EUV)光刻機(jī)可以用于7nm及以下制程的芯片制造,被譽(yù)為“超精密制造技術(shù)皇冠上的明珠”。 隨著中芯國際深圳廠區(qū)導(dǎo)入一臺從荷蘭進(jìn)口的大型光刻機(jī)引起極大關(guān)注,光刻機(jī)也從芯片產(chǎn)業(yè)幕后來到了人們視野當(dāng)中。中芯國際早在2018年5月以1.5億美元的價(jià)格向ASML訂購一臺極紫外(EUV)光刻機(jī),當(dāng)時計(jì)劃于2019年正式交付,但是至今遲遲未能完成交付。 而目前全世界能夠生產(chǎn)最先進(jìn)的7nm制程的EUV光刻機(jī),只有荷蘭阿斯麥公司(ASML)。這家出身于著名電器制造商飛利浦的芯片機(jī)公司,是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商之一,要想生產(chǎn)最先進(jìn)的芯片,唯一的出路只有和它合作。 阿斯麥總部位于荷蘭費(fèi)爾德霍芬(Veldhoven),是飛利浦與 ASMI于 1984年合資創(chuàng)立,原稱 Advanced Semiconductor Material LithographyHolding N.V.。1995年公司在 NASDAQ與阿姆斯特丹交易所上市, 2001年更名為 ASML。 2019年ASML的凈銷售額為118.2億歐元(約907.3億人民幣),同比增長8%;凈利潤為25.92億歐元(約198.9億人民幣),同比維持不變。在EUV光刻機(jī)方面,ASML在2019年共交付26套EUV光刻機(jī),占凈系統(tǒng)銷售額的31%,約27.89億歐元(約214.26億人民幣)。 這樣一家掌握80%的國際市場份額、壟斷著高端光刻機(jī)市場的公司,起步時不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同行,還沒錢沒背景,沒有人能相信它會成為未來的市場霸主。 1、因?yàn)楦F,被迫走向開放式創(chuàng)新從1971年開始,飛利浦在此前開發(fā)的透鏡式顯影裝備基礎(chǔ)上,開發(fā)透鏡式非接觸光刻設(shè)備。1973年,飛利浦推出新型光刻設(shè)備,但由于成本高昂,且存在一系列技術(shù)問題,很難對外推廣,而其他設(shè)備商已經(jīng)取得了技術(shù)突破。1984年,飛利浦與芯片制造商 ASMI合資成立了ASML,專門從事光刻機(jī)設(shè)備的開發(fā)。 當(dāng)時他們面臨著三大重要問題:一是技術(shù)落后,先前研發(fā)的技術(shù)已經(jīng)過時,無法滿足客戶需求;二是市場已經(jīng)接近飽和狀態(tài),競爭異常激烈,日本的Nikon、Canon、Hitachi,美國的GCA、SVG、Ultratch、ASET、Perkin-Elmer、Eaton,民主德國的Zeiss等在之前早已經(jīng)推出光刻機(jī)產(chǎn)品;三是資金嚴(yán)重不足。 然而當(dāng)時的飛利浦經(jīng)濟(jì)每況愈下,正在執(zhí)行大規(guī)模的裁員計(jì)劃,當(dāng)時員工都對ASML的未來沒有信心。一群年輕人懷抱顛覆產(chǎn)業(yè)的夢想,從飛利浦獨(dú)立出來。因?yàn)闆]能從飛利浦拿到融資,只能獨(dú)自熬過開發(fā)周期。 于是,創(chuàng)始人們只能游說政府和客戶,希望能夠分享利潤,共同研發(fā):我們愿意與你們合作,愿意跟你們分享我們的利潤,而且你們可以用很低的價(jià)格就能拿到我們的機(jī)器。這種整合現(xiàn)有資源,并最大利用外部資源的商業(yè)新形式最終成為如今現(xiàn)有企業(yè)的新理念:開放式創(chuàng)新。 而在那時,飛利浦、索尼都是高度垂直整合的代表性企業(yè),生產(chǎn)所需要的每一個組件,都自己去完成。 2、兩年成名,25年稱霸功夫不負(fù)有心人,1984年,ASML在成立當(dāng)年推出了 PAS2000 步進(jìn)式光刻機(jī),公司開始迅速發(fā)展,并得到飛利浦和 ASMI 的追加投資。1985 年ASML已擁有100 多名員工,并搬到了新建的辦公室和工廠;1986 年,ASML采用新的對中技術(shù)推出 PAS 2500 步進(jìn)式光刻機(jī),開始在市場上建立起一定的名氣,同年與鏡片制造商CarlZeiss建立合作伙伴關(guān)系;1988年隨著飛利浦在臺灣建立合資鑄造廠,ASML開始在亞洲市場開拓道路。 1991年,公司推出了PAS5500光刻機(jī),擁有業(yè)界領(lǐng)先的生產(chǎn)力和分辨率,取得巨大成功,今天仍然有被使用,由此ASML開始走向成熟;1995,ASML在納斯達(dá)克和阿姆斯特丹交易所上市,充裕的資金讓公司發(fā)展提速;并且ASML收購了飛利浦持有的股份,成為完全獨(dú)立的公司。 2001 年,ASML收購硅谷集團(tuán);同年,ASML推出了雙掃描系統(tǒng),從而使性能和生產(chǎn)率最大化。2003年,ASML成功研制出世界上第一臺浸入式光刻機(jī)TWINSCANAT:1150i;接著2006 年推出第一臺沉浸式批量生產(chǎn)光刻機(jī)TWINSCANXT:1700i;2007年又成功研發(fā)出第一臺 193nm浸入式系統(tǒng)TWINSCANXT:1900i;具有雙工作臺、浸沒式光刻技術(shù)的TWINSCANXT、TWINSCANNXT系列研制成功,奠定ASML在光刻機(jī)領(lǐng)域的霸主地位,尼康、佳能市場份額被急劇壓縮。兩年后的2009年,據(jù)Bloomberg 數(shù)據(jù)顯示,ASML的營業(yè)額已達(dá)22.25億美元,已經(jīng)占據(jù)70%市場份額,成功登上光刻機(jī)領(lǐng)域的霸主之位。 3、2021年ASML將推下一代EUV光刻機(jī) ,面向2nm、1nm工藝2011-2017年全球光刻機(jī)總出貨1920臺,ASML出貨1209臺,占有63%的市場份額。EUV光刻機(jī)方面,ASML占有率100%。在ArFi機(jī)臺方面,全球銷售612臺,ASML以539臺,占有率超過88%。ArF機(jī)臺方面,全球銷售95臺,ASML占比52%。也就是說,在高端光刻機(jī)方面,ASML占有84%的市場。 2018年ASML全年?duì)I收109億歐元,凈利潤26億歐元,其中ASML公司還指出在中國市場營收占到19%。2019年ASML的凈銷售額為118.2億歐元,凈利潤25.92億歐元,其中當(dāng)今最先進(jìn)的極紫外(EUV)光刻機(jī)出貨出貨26臺,營收27.89億歐元。主要用于臺積電、三星的7nm及今年開始量產(chǎn)的5nm工藝,預(yù)計(jì)今年出貨35臺EUV光刻機(jī)。 2021年ASML將推下一代EUV光刻機(jī) ,面向2nm、1nm工藝。根據(jù)ASML的信息,EXE:5000系列光刻機(jī)最快在2021年問世,不過首發(fā)的還是樣機(jī),真正用于生產(chǎn)還得等幾年,樂觀說法是2023年或者2024年才有可能看到NA 0.55的EXE:5000系列光刻機(jī)上市。 |
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