ASML为了在光刻机领域打败尼康,愿意在美国建设工厂,用美国零件

谈数码过千里 2024-04-20 09:34:23
前沿导读

坐稳国际EUV光刻机头把交椅的ASML,本来是一个初出茅庐的毛小子,在光刻机领域被日系厂商尼康、佳能摁在手底下。甚至在20世纪80年代的时候,光是尼康一家企业,就将美国的一众光刻机企业打的抬不起头来。

后来,ASML攀附上了台积电,为了打败尼康,选择跟美国部门合作,一步步将处在光刻机神坛上面的尼康拉了下来。

极紫外线(EUV)技术

在EUV技术没有开发出来之前,光刻机最先进的技术是由台积电林本坚所创造出来的浸润式光刻技术。浸润式光刻机可以制造的极限分辨率为10nm,相当于台积电7nm的技术工艺。

浸润式技术的理论就是以水作为介质,将波长通过水进行折射,以达到更短的波长。

但是极紫外线与浸润式完全属于两种技术层面,极紫外线不能被任何介质吸收,包括但不限于水、空气、透镜等设备。想要继续发展更加精密的光刻技术,就要将之前的技术理念推倒重来。

并且极紫外线技术对于光源的要求极高,再加上极紫外线的反射率低,反射一次降低约30%的能量,经过十几次的折射之后,所剩的能量不足2%,根本达不到制造晶圆的合格标准。

与之配套的制造材料要求也很高,纯净度、质量、抗腐蚀性都需要考虑,有一个环节失误了,整个产业链就需要重头再来。

可以这么说,极紫外线光刻技术,是国际光刻机领域极具挑战性的技术项目。接近于物理极限的技术水平,没有多年的技术底蕴,根本没有发展头绪。

美国企业是最看重极紫外线技术的,尤其是英特尔。摩尔定律就是从英特尔公司蹦出来的,所以英特尔极其拥护全新的光刻技术。

并且英特尔说服了当时美国第42任总统克林顿政府,成立了EUV LLC联盟,开始全力以赴进行EUV技术的开发。这个联盟当中的国家,都是美国乃至世界层面的高科技企业,英特尔、摩托罗拉、IBM、美光等。

英特尔公司作为联盟的牵头公司,首先看重的就是ASML和尼康在光刻机领域的技术底蕴,想着将这两个企业拉入联盟。

但是美国政府认为EUV技术是掌控全球半导体行业未来发展的重要手段,不想着将其他国家的企业拉进来。可是美国的这些企业在光刻机领域的技术底蕴根本达不到EUV的要求,于是美国最终选择跟其他国家的企业进行合作。

尼康和ASML,从技术底蕴和公司规模上面来看,当时的尼康横扫全球,是美国企业最佳的合伙人。但是当时正赶上美日两国打完科技战没多长时间,美国根本不愿意将技术跟日本企业共享。尼康跟美国的合作处于观望的态度,互相都有自己的想法。

这时候,ASML为拿到美国的技术支持,表示愿意在美国建设一座工厂一座研发中心,并且还保证在打造产品的时候,采用超过55%的美国零部件,允许美国对其进行检查。

在这种情况下,美国部门果断抛弃了技术底蕴深厚的尼康,选择跟ASML进行合作,将ASML拉入研发联盟,共享技术成果。

EUV LLC联盟的各位技术人员通过多年的研发论证,最终确立了极紫外线技术的可行性,顺便解决了在材料上面的问题。EUV LLC联盟汇聚了整个美国最强盛的科技企业,在极紫外线技术上面进行梭哈,势必要引领下一个半导体时代的到来。

EUV光刻机问世

ASML联合了国际3所高等学府、10所研究院、15家跨国公司,为了延续摩尔定律的影响,开始了长时间的技术研发。

从2005年开始研发算起,经过了5年的时间,国际第一台EUV光刻机NXE3100,由ASML交付给台积电进行试产研发。又过了6年的时间,一直到2016年才正式实现了EUV光刻机的量产投入。

高昂的研发费用,让ASML有些吃不消。英特尔、三星、台积电共同向ASML注资,三家总共持有其23%的股份,并且在未来5年内给予14亿欧元进行技术研发。

后来美国的华尔街资本开始疯狂给ASML投资,不断增加所持的股份。如今ASML已经成为了由美资主导的企业,内部最大的两个持股部门,是资本研究与管理公司和贝莱德集团,分别持有ASML15.2%、6.5%的股份。

有了大量的资本助力,在2016年,ASML花费大量资金,向德国蔡司公司购买了卡尔蔡司SMT公司的24.5%股份,承诺以后几年内向蔡司投入8.4亿美金的研发资金。

ASML依靠着整合美国和德国的企业技术,掌控着EUV光刻机的核心命脉。

2016年,ASML正式投入商用的光刻机是NXE3400B,可以进行5nm及以下晶圆工艺的制造,售价达到了1.2亿美金一台。虽然价格很高,但是供不应求。

而尼康因为当年的美日战争,错失了最佳的发展机会,再想着追赶,也追不上了。

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