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秦朔朋友圈|极限求生，记住今天( 二 )


秦朔朋友圈|极限求生，记住今天
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芯片制造的关键设备光刻机芯片制造环节有一个关键工艺 ， 光刻 ， 需要一种关键的设备 ， 光刻机 ， 最先进的光刻机只有荷兰ASML公司（中文名称阿斯麦公司）能够生产 ， 迫于美国的压力 ， 现在也断供中国了 。
中国只能获得浸入式光刻机（DUV） ， 这个技术有其极限 ， 只能支持7nm线宽以上的芯片制程 。 到了7nm ， 就必须使用极紫外光技术（EUV） 。 英特尔、台积电、三星等公司都是用的EUV光刻机 。 中芯国际订了一台EUV光刻机 ， 然而ASML公司迟迟不敢交货 。
1984年 ， 荷兰飞利浦公司与荷兰先进半导体材料国际公司（ASMI）合作成立了一家专注于开发光刻机的公司 。 八十年代末 ， 恰逢全球半导体市场大滑坡 ， 原先主导光刻机市场的美国光刻机厂商GCA、Ultratech和P&E光刻部等先后退出市场或缩小规模 。 日本的尼康和佳能成为国际光刻机市场的新霸主 。 当时的技术是干式微影 。
2003年 ， ASML突破了浸入式光刻技术 ， 一举超越尼康 ， 成为全球第一的光刻机厂商 。 2010年 ， ASML推出了第一台EUV光刻机 ， 从此一骑绝尘 ， 独霸世界 。
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EUV的技术攻关其实早在1997年就开始了 ， 那一年 ， 英特尔和美国能源部共同发起成立EUVLLC ， 汇聚了美国顶级的研究资源和芯片巨头 ， 集中了数百位顶尖科学家 ， 共同研究EUV光刻技术 。 英特尔邀请ASML和尼康一起加入该组织 ， 但是美国政府担心最前沿的技术落入外国公司手中 ， 反对ASML和尼康加入 。 几经周旋 ， 最后ASML成功加入EUVLLC ， 能够享受其基础研究成果 ， 尼康却没能加入 。
2005年前后 ， 摩尔定律的延续再度陷入停滞 。 EUV技术虽被认为是制程突破10nm的关键 ， 但技术难度和投资金额极高 ， 尼康和佳能几近放弃 。 在此情况下 ， ASML仍坚持投入研发 ， 并积极向外寻求研发支持 。
在政府经费方面 ， ASML从欧盟第六框架研发计划中获得2325万欧元研发资助；在合作伙伴方面 ， ASML提出“客户联合投资专案” ， 用股权向英特尔、台积电、三星等客户筹得53亿欧元研发资金 ， 并向股东提供设备的优先使用权；在合作研发方面 ， 联合3所大学、10个研究所、15个欧洲公司共同开展“MoreMoore”项目（“更多摩尔”） 。
ASML的坚持获得了回报 ， 2010年 ， 它推出第一台EUV光刻机 。 2013年收购美国准分子激光源企业Cymer ， 进一步打通了极紫外光刻机的产业链；并于同年推出第二款EUV光刻机 。 2017年 ， ASML推出第三款EUV光刻机 。 自此 ， ASML成为全球唯一一家能够设计和制造EUV光刻机设备的厂商 ， 成为超高端市场的独家垄断者 。
ASML之所以能够维持独家垄断 ， 是因为EUV光刻机的确十分难造 。 这套设备继承了全球数百家公司的技术 ， 有超过8000多个零部件 ， 不少是非常复杂的零部件 。 某种意义上 ， ASML扮演着系统集成商的角色 。 EUV光刻机不是荷兰一家公司的产品 ， 是西方国家互通有无、联手合作的产物 。
当年和ASML同时起步的其实还有上海微电子 ， 然而上海微电子的光刻机没有能够发展起来 ， 中国现在自产的光刻机还是比较落后 。 回头来看 ， 这也是必然的结果 ， 一声叹息 。
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芯片设计软件EDA除了芯片设计架构ARM、光刻机等技术之外 ， 还有一个关键技术是芯片设计软件工具 ， 简称EDA ， 即电子设计自动化 。 EDA是集成电路产业链相对产值较小但又极其重要的关键环节 。 这个市场70%的份额由三家公司占据 ， Synopsys、Cadence和西门子旗下的MentorGraphics 。 在中国市场 ， 集中度更高 ， 三巨头瓜分了95%的市场 。 这三家公司 ， 前两家总部位于美国加利福尼亚州 ， 第三家总部位于美国俄勒冈州 。


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