芯片利器之光刻机大战：粤芯半导体更先进光刻机进场！

 

在芯片领域，我国正在以迅猛的速度循序渐进的发展着。由于起步较晚，虽有所欠缺和落后，但是在这样一个光速发展的年代，谁又能预测下一秒的变化是怎样的呢？

2002年我国成立了专门研究科技的上微电子，但是碍于技术局限，那时候也只能做出90nm标准的芯片，相比其他国家存在巨大的差距。不过，从近两年开始，我国慢慢打破了这个僵局，中国制造的光刻机已经慢慢浮出水面。这将在中国在近代科技史上划下最具有浓重墨彩的一笔！

由我国自主研发的全球首台利用紫外线光源实现22nm分辨率的光刻机已然现身。这样先进的光刻机技术以前一直掌握在为数不多的几个发达国家手里，而如今，我国的成功在一定程度上表明，我们终于突破自己的极限、突破了技术的封锁。就目前来看，全球的主流芯片均在7nm的范畴内，举个例子：骁龙855、麒麟980、包括苹果A12等都是目前最主流的智能芯片。那么是什么样一台机器，才能制造出智能手机的灵魂芯片呢？

说到光刻机，大家应该都会一头雾水，它究竟是个什么样的存在呢？说的通俗易懂些，它的存在，只是让所有的芯片不再存在于图纸和想象中，可以将芯片真真确确的制造出来。以全球来做范围，当下拥有光刻机的厂商确实屈指可数。能从这样的数据中得到，光刻机的稀有就仿佛万里挑一的灵魂一般。

历数全球，也只有荷兰一家叫做阿斯麦（ASML）的公司集全球高端制造业之大成，一年时间造得出二十台高端设备，台积电与三星每年为此抢破了头，中芯国际足足等了三年，也没能将中国的首台EUV光刻机迎娶进门。

但其实，早在上世纪80年代，阿斯麦还只是飞利浦旗下的一家合资小公司。全司上下算上老板31位员工，只能挤在飞利浦总部旁临时搭起的板房里办公。一出门就能看到板房旁边一只巨大的垃圾桶。出门销售，也只能顶着母公司的名义，在对手的映衬下，显得弱小、可怜，又无助。

不过说起来，作为半导体行业“皇冠上的明珠”，光刻机的本质其实与投影仪+照相机差不多，以光为刀，将设计好的电路图投射到硅片之上。在那个芯片制程还停留在几十纳米的时代，能做光刻机的企业，少说也有数十家，而尼康凭借着相机时代的积累，在那个日本半导体产业全面崛起的年代，正是当之无愧的巨头。

短短四年，就将昔日光刻机大国美国拉下马，与旧王者GCA平起平坐，拿下三成市场份额。手里几家大客户英特尔、IBM、AMD、德州仪器，每天排队堵在尼康门口等待最新产品下线的热情，与我们如今眼巴巴等着阿斯麦EUV光刻机交货的迫切并无二致。

而今日，作为美国忠实盟友的阿斯麦一跃翻身，执掌起代工厂的生杀大权，成为大国博弈之间的关键杀招。 从市场角度出发，作为上世纪九十年代最大的光刻机巨头，尼康的衰落，始于那一回157nm光源干刻法与193nm光源湿刻法的技术之争。

造芯也好，造光刻机也好，关卡等级其实是指数级别增加的，上世纪90年代，光刻机的光源波长被卡死在193nm，成为了摆在全产业面前的一道难关。雕刻东西，花样要精细，刀尖就得锋利，但是要如何把193nm的光波再“磨”细呢？大半个半导体业界都参与进来，分两队人马跃跃欲试：

尼康等公司主张在前代技术的基础上，采用157nm的 F2激光，走稳健道路。新生的EUV LLC联盟则押注更激进的极紫外技术，用仅有十几纳米的极紫外光，刻十纳米以下的芯片制程。

这时候台积电一个叫做林本坚的鬼才工程师出现了：降低光的波长，光源出发是根本方法，但高中学生都知道，水会降低光的波长——在透镜和硅片之间加一层水，原有的193nm激光经过折射，不就直接越过了157nm的天堑，降低到132nm了吗！

林本聪拿着这项 “沉浸式光刻”方案，跑遍美国、德国、日本等国，游说各家半导体巨头，但都吃了闭门羹。

当时尚是小角色的阿斯麦决定赌一把，于是和林本坚一拍即合，仅用一年时间，就在2004年拼全力赶出了第一台样机，并先后夺下IBM和台积电等大客户的订单。

尼康晚了半步，等到一年后又完成了对浸润式技术的追赶，客户却已经不承认“老情人”，毕竟光刻机又不是小朋友玩具，而是超级印钞机。

这些实验室是美国科技发展的幕后英雄，之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体产业的各种前沿方向，有核武器、超级计算机、国家点火装置，甚至还有二十多种新发现的化学元素。

资金到位，技术入场，人才云集，但偏偏联盟中的美国光刻机企业SVG、Ultratech早在80年代就被尼康打得七零八落，根本烂泥扶不上墙。于是，英特尔想拉来尼康和阿斯麦一起入伙。但问题在于，这两家公司，一个来自日本，一个来自荷兰，都不是本土企业。

美国自然不会给日本投诚然后扼住美国半导体咽喉的机会。在一份提交给国会的报告之中，专家明确指出“尼康可能会将技术转移回日本，从而彻底消灭美国光刻机产业”。日本是敌人，但荷兰还是有改造成“美利坚好同志”的机会的。

毫不夸张的说，阿斯麦虽然是一家荷兰企业，但崛起的背后，其实是美国资本在推动。

当年的英特尔为了防止核心设备供应商一家独大，还是挺想带着尼康一起玩的。但备胎终究是备胎，一转身，英特尔就为了延续摩尔定律的节奏，巨资入股阿斯麦，顺带将EUV技术托付。

另一边，相比一步步集成了全球制造业精华的阿斯麦，早年间就习惯单打独斗的尼康在遭遇美国封锁后，更是一步步落后，先进设备技术跟不上且不提，就连落后设备的制造效率也迟迟提不上来。

因此，英特尔新CEO上任后，立刻抛弃了尼康，甚至就连大陆的芯片代工厂都看不上尼康，生产出的设备，只能卖给三星、LG、京东方，用来生产面板。

这边旧人哭，那边新人笑：2012年，英特尔连同三星和台积电，三家企业共计投资52.29亿欧元，先后入股阿斯麦，以此获得优先供货权，结成紧密的利益共同体。

站在EUV LLC的肩膀上，背靠美国支持，又有客户送钱，阿斯麦自此正式成为“全村的希望”，在摘取EUV光刻机这颗宝石的道路上，一路孤独地狂奔。

2015年，第一台可量产的EUV样机正式发布。正所谓机器一响，黄金万两。当年只要能抢先拿到机器开工，就相当于直接开动了印钞产线，EUV光刻机也因此被冠上了“印钱许可证”的名号。

而在这台机器价值1.2亿美元，重达180吨的巨无霸设备背后，实际上90%的部件均来自外部厂商，美国、欧洲乃至整个世界最先进的工业体系，托举起了如今的阿斯麦。而一代霸主尼康，也自此彻底零落在历史的尘埃之中。

无论是日本、韩国还是中国台湾等地区，在全世界范围内， 只要是半导体厂商，或多或少都离不开美国的技术、设备。言外之意就是，全球主要的芯片代工厂， 像台积电、三星、英特尔给华为代工芯片必须要经过美国政府的同意。半导体一时之间陷入了绝境。

总投资288亿元的广州粤芯半导体项目

就在美国政客们得意之时，6月3日，中国智光电气确认，广州粤芯半导体公司采购的荷兰ASML更先进光刻机已进场，今年年底之前，投资65亿的二期项目将进入设备调试，争取明年上半年实现量产。

粤芯半导体项目是总国国内第一座以虚拟IDM (irtuallDM)为营运策略的12英寸芯片厂，也是广州第一条12英寸芯片生产线，作为广东省及广州市的重点建设项目，一定将迅速打破美国对中国芯片制造业的封锁，让中国芯片大放异彩！

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