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价值超1亿美元的光刻机到底长啥样?网友:叹为观止,太美了,简直就是外星产物!荷兰的ASML公司,是世界上唯一能够制造EUV极紫外光刻机(用于制造芯片)的厂商。它生产的这种光刻机售价超1亿美元,还得排期。这是光刻机内部加工时的镜头,一起看看亿元美金设备的内部吧。
什么是光刻机?人类半导体工业皇冠上的明珠!
简单来说,光刻机就是以光作为刀片,在晶圆上刻画芯片图纸的机器,是芯片生产加工最基础也最关键的一环。

整个光刻过程可以理解为,把设计好的芯片图案印在掩模上,再用激光穿过掩膜和物镜,把芯片的图案曝光在光刻胶涂层上。这有点类似于照相机底片曝光,但要更加精密。

如果让业内人士给光刻机下定义,恐怕离不开一句“人类半导体工业皇冠上的明珠”。一台光刻机由数万个部件组成,是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。

在一台尖端光刻机上,你可以看到世界各国顶尖技术的荟萃:德国的蔡司镜头,日本的特殊复合材料,瑞典的工业精密机床,美国的先进控制软件、电源等。

光刻机的“起源”,要追溯到70多年前。

1947年,贝尔实验室发明了第一只点接触晶体管,光刻技术由此开始发展。1959年,世界上第一家晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体公司研制出世界上第一个适用单结构硅晶片。

别看现在光刻机高大上,其实在1970年以前,光刻都算不上是多先进的高科技,大多半导体公司都可以自己设计工装和工具。甚至连日本的尼康和佳能,也在60年代末涌入这个领域,毕竟当时的光刻机并不比照相机复杂。

但此后10年间,光刻机逐渐从半导体公司的附属部门脱胎而出,形成真正的市场。尤其是1978年美国GCA公司推出真正现代意义上的自动化步进式光刻机(Stepper),正式开启了群雄争霸的光刻机大发展时代。

乘着国内大公司、大财阀都进入半导体行业的东风,尼康、佳能等公司开始与美国GCA、Ultratech、Eaton等公司一较高低。到1984年,尼康已经和GCA各占三成市场,平起平坐,Ultratech占约一成,Eaton、佳能、日立等剩余几家每家都不足5%的市占率。

此后,由于日本动态存储芯片发生大规模产能过剩,价格下跌近80%,美国半导体产业遭受巨大打击,GCA、Ultratech等一众光刻机厂商出现严重的财务危机,从此走上被边缘化的道路一去不复返。

反倒是远在欧洲的小公司阿斯麦,因为投资方飞利浦不怎么上心,公司体量小,损失不大,继续按照计划开发着新品。

再后来,美国开始反制风光了十数载的日本半导体产业,并在研究通过EUV(极紫外线)解决DUV(深紫外线)跨越不过的193nm波长困难时,将尼康死死阻截在荟萃各大科技巨头的“EUV LLC(极紫外线有限责任公司)”组织外,阿斯麦则靠着承诺在美国设研究中心、建厂、采购55%原材料,成功“捡漏”,体验了EUV光刻机的可行性被“大牛们”充分验证的全过程,为日后“飞升封神”打下关键基础。

时至今日,纵览全球芯片厂商的光刻机订货单,当年的“小弟”阿斯麦已经成了行业里独占鳌头的“大哥”。以2019年为例,阿斯麦共出货229台光刻机,净销售额为118.2亿欧元,净利润为25.2亿欧元;尼康则出货46台,佳能出货84台。

并且,在阿斯麦出货的229台光刻机中,有26台是代表当今行业最高水准的EUV光刻机。EUV光刻机采用13.5nm波长的光源,是突破10nm芯片制程节点必不可少的工具,没有它,台积电、三星、英特尔的5nm芯片产线,都无法投产。

有人说,如果说光刻机是人类半导体工业皇冠上的明珠,那么阿斯麦就相当于握着最亮明珠的那个人。

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共 0 个关于本帖的回复 最后回复于 2020-8-8 17:54

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