為什么全世界只有荷蘭能夠制造頂級的光刻機(jī)？
我們都知道，生產(chǎn)芯片離不開光刻機(jī)，目前世界上掌握最尖端光刻機(jī)技術(shù)的是荷蘭的ASML 。其最先進(jìn)的EUV（極紫外光）光刻機(jī)已經(jīng)能夠制造7nm以下制程的芯片，單臺光刻機(jī)的售價(jià)超過一億美元，想要拿到現(xiàn)貨還必經(jīng)經(jīng)過美國商務(wù)部門的批準(zhǔn)，中國完全自主生產(chǎn)的光刻機(jī)只有90nm制程，兩者差距不是一般的大 。那么問題來了，就算我國制造不出最先進(jìn)最尖端的光刻機(jī)，那么老牌的資本主義國家，比如美、英、日、韓、德等等，難道他們也不能生產(chǎn)嗎？為什么獨(dú)獨(dú)只有荷蘭能夠制造頂級的光刻機(jī)呢？
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全世界只有荷蘭能夠制造頂級的光刻機(jī)，當(dāng)然是有原因的 。1、ASML公司對上游整合全球供應(yīng)鏈 。ASML并不是一家白手起家的公司，而是從著名電子制造商飛利浦獨(dú)立出來的一個公司 。ASML的光刻機(jī)元器件中，光學(xué)組件是德國的，激光組件來自美國，芯片和軟件來自英法，光刻膠以及化工原料來自日本，荷蘭ASML干的事情其實(shí)就是總體設(shè)計(jì)和組裝 。可以說，ASML是集全球頂級資源和技術(shù)為一體 。
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【為什么全世界只有荷蘭能夠制造頂級的光刻機(jī)？】2、荷蘭ASML公司對下游提出創(chuàng)新的合作模式 。ASML規(guī)定，只有投資ASML，才能夠獲得優(yōu)先供貨權(quán)，要求客戶先投資自己才能拿貨 。通俗的講，這個就相當(dāng)于股份制一樣，把ASML的利益與客戶的利益緊緊捆綁，一榮俱榮，一損俱損 。這種合作模式讓ASML得到了英特爾、三星、臺積電、海力士等眾多客戶的大量資金支持 。
3、ASML公司對研發(fā)費(fèi)用投入的不斷提升 。新科技需要不斷的資金投入支持， ASML每年將營業(yè)收入15%用于研發(fā)，2017年在光刻機(jī)投入研發(fā)費(fèi)用高達(dá)約97億人民幣 。尼康和佳能雖然曾經(jīng)在光刻機(jī)上實(shí)力強(qiáng)勁，但是后繼高額研發(fā)費(fèi)用卻讓這兩家公司不得不選擇放棄高端研發(fā) 。AMSL每年投入的研發(fā)費(fèi)用，達(dá)到了整個歐洲的第二位，大筆的經(jīng)費(fèi)投入，意味著更多的人才聚集，所以AMSL就可以研發(fā)出精度更高的光刻技術(shù)，來取代原有的技術(shù)，然后進(jìn)一步的收割市場 。
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4、ASML公司大量申請專利保護(hù) 。EUV光刻技術(shù)上，擁有世界第一專利申請量的是德國的蔡司公司，世界第二是阿斯麥，第三是韓國的海力士公司，而這兩家公司都是ASML的合作伙伴，申請大量的專利保護(hù)形成很深的行業(yè)壁壘，后面的公司再想涉足光刻機(jī)高端研發(fā)就難上加難 。
5、ASML不斷擴(kuò)張收購新技術(shù)公司 。AMSL專注收購一些新技術(shù)，例如在2007年的時(shí)候，AMSL就收購了一家美國的公司，來幫助自己完善技術(shù) 。自己不斷加大投入研發(fā)新技術(shù)，還不斷收購新技術(shù)公司，讓資本的力量更強(qiáng)大，ASML這一招真是高明 。
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目前，我國也會造光刻機(jī)，但制造的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如AMSL，可以這樣說，在光刻機(jī)這個領(lǐng)域，AMSL目前沒有對手 。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)該充分利用國內(nèi)資金和政策支持，不可過分依賴外國技術(shù)與資源，一些零件可以外包，甚至于可以暫時(shí)使用國外的零件，日后再尋求替代，不把復(fù)雜的光刻機(jī)的全部壓力放在一家企業(yè)上，而是利用整個國家、甚至于全世界的資源 。
不忘初心，始終堅(jiān)持自主研發(fā)和進(jìn)口替代，堅(jiān)持掌握核心技術(shù)，不放棄對自主研發(fā)和核心技術(shù)的不懈追求，我們的民族企業(yè)依然有很大希望，期待在不久的將來，我們也能造出屬于自己的高端光刻機(jī) 。
其他網(wǎng)友觀點(diǎn)荷蘭國土面積4.15萬平方公里，總?cè)丝诓?740萬，就這樣的數(shù)據(jù)，卻能造出中、美、俄、英、法、德等國都造不出的頂級光刻機(jī)，實(shí)在有些匪夷所思！
頂級光刻機(jī)難道比核武器研發(fā)還難？
答案是肯定的 。
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其實(shí)芯片提純技術(shù)強(qiáng)國都已經(jīng)掌握，晶圓（芯片的原型）也都造得七七八八，可怎么把線路“刻印”上去才是最關(guān)鍵的地方！
以下分為兩部分，第一部分講“芯片、光刻機(jī)知識”，第二部分講“為什么全球只有荷蘭的ASML能制造出頂級光刻機(jī)？”
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芯片到底是什么？集成電路大家都有所了解，芯片就是一塊超高度集成的電路板，它是集成電路的載體，同時(shí)也是電子設(shè)備中最重要的組成部分，沒有了芯片，電子設(shè)備將全面癱瘓，跟一塊板磚并無區(qū)別 。
芯片類似于汽車的發(fā)動機(jī)、人類的大腦，就拿咱們電腦中的CPU來講，其本質(zhì)也是一塊芯片 。
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芯片的內(nèi)部全都是半導(dǎo)體材料，然而組成半導(dǎo)體材料的又都是超高純度的“單晶硅”，但是自然界中并沒有獨(dú)立存在的“硅元素”（硅具備親氧性），所以“硅”會跟氧氣結(jié)合，通常以硅酸鹽、氧化物的形式存在，比如巖石的主要成分為二氧化硅，當(dāng)然沙子中也存在硅，甚至有人提議，為了解決全球沙漠化問題，把沙漠的沙子拿去提煉單晶硅 。
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言歸正傳，科學(xué)家需要將硅提純到99.999999999%，你沒看錯，就是11個“9”，之后把如此高純度的硅切割成晶圓，這就是芯片的載體基礎(chǔ) 。
芯片就是把電路刻印在晶圓上，兩者結(jié)合之后才叫芯片 。
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戈登·摩爾（美國英特爾公司的創(chuàng)始人之一）曾說過，每兩年芯片上的晶體管數(shù)量都會翻一番，就拿英特爾酷睿I7上的芯片來講，它的晶體管數(shù)量高達(dá)22.7億個，又或者臺積電的AI芯片WSE，它的晶體管數(shù)量高達(dá)1.2萬億個 。
通俗的講，晶體管數(shù)量越多，集成度就越大，芯片運(yùn)行速度就越快，那么為什么各國都要花重金研發(fā)芯片呢？
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芯片到底有多么重要？第一次工業(yè)革命，蒸氣機(jī)代替手工，英國受益最大 。
第二次工業(yè)革命，電氣化代替蒸氣機(jī)，德國受益最大 。
第三次工業(yè)革命，電子計(jì)算機(jī)代替電氣化，美國受益最大 。
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時(shí)代發(fā)展到了今天，各國都在爭相進(jìn)入第四次工業(yè)革命，雖然沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但各國都認(rèn)為關(guān)鍵點(diǎn)都在于AI人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵領(lǐng)域上，然而這些領(lǐng)域又離不開高端芯片，甚至說我們的生活，壓根就離不開芯片 。
不然你思考下，電腦、手機(jī)、電視、冰箱、身份證、空調(diào)、監(jiān)控等等，這些都離不開芯片，如果誰能走在芯片的最前端，誰就最有可能搶占先機(jī)，換言之，如果誰能摸透芯片，從而研發(fā)出一種讓全球芯片失敗的代碼，這將是何等的恐怖 。
所以，芯片的重要性不言而喻，那么制造高端芯片就成了重中之重 。
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光刻機(jī)的工作原理制造芯片就等于咱們建造房子，晶圓就是地基，只有地基牢固，房子才不會塌 。
芯片設(shè)計(jì)人員會提前設(shè)計(jì)好完整的線路跟功能區(qū)，光刻機(jī)會通過2000~4500埃的紫外光作為信息載體，通過媒介轉(zhuǎn)移到晶圓上 。
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整個過程屬于“刻印”，其中包含表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、激光刻蝕等一系列工序，越是高端的芯片，線路圖層就越多，就像咱們在PS中設(shè)計(jì)圖片，有時(shí)候需要添加幾百個圖層一樣 。
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刻印的技術(shù)越高，就越能制造出更高端的芯片，然而刻印技術(shù)又離不開光刻機(jī) 。
曾經(jīng)有人說“就算把光刻機(jī)的所有圖紙公開，你們也造不出來”，雖然這話聽著不是滋味，但確實(shí)如此，這也就是為什么荷蘭是全球唯一可以制造出頂尖光刻機(jī)的根源 。
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為什么荷蘭是全球唯一可以制造出頂尖光刻機(jī)的國家？其實(shí)說荷蘭有些不精準(zhǔn)，應(yīng)該說是ASML公司 。
1.出身名門，注重人才
ASML早先跟飛利浦合作，是一個專門負(fù)責(zé)研發(fā)光刻技術(shù)的部門，雖然后來獨(dú)立出來，但ASML吸收了大量飛利浦現(xiàn)有的精密科學(xué)技術(shù) 。
而且ASML舍得花錢，公司將每年?duì)I收的15%都應(yīng)用在研發(fā)上，除了研發(fā)，ASML有自己獨(dú)特的管理模式 。
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很多公司科技人才的話語權(quán)不高，通常背后資本說什么，科技人才就做什么，雖然ASML背后資本相當(dāng)雄厚，但他們十分看中科技人才，給予他們很大的話語權(quán)，甚至首席技術(shù)官在某些方面能跟首席執(zhí)行官平起平坐 。
最先進(jìn)的光刻機(jī)涉及數(shù)學(xué)、光學(xué)、流體力學(xué)、高分子物理與化學(xué)、表面物理與化學(xué)、精密儀器、機(jī)械、自動化、軟件、圖像識別領(lǐng)域等多項(xiàng)頂尖技術(shù) 。
有錢賺，不受氣，科技型人才得益于ASML公司優(yōu)良的管理環(huán)境，自然研發(fā)起來更加賣力 。
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2.大膽轉(zhuǎn)型
20世紀(jì)90年代，全球具備頂尖光刻技術(shù)的公司主要有三家，分別是ASML、尼康、佳能，當(dāng)時(shí)ASML是處于下風(fēng)的，它之所以能反超乃至壟斷頂尖光刻機(jī)領(lǐng)域，一方面是資本注入（稍后會講），另一方面就是及時(shí)轉(zhuǎn)型 。
那階段，光刻技術(shù)走到了分叉口，佳能尼康繼續(xù)走傳統(tǒng)老路子，但ASML卻突破瓶頸，大膽采用了浸潤式光刻，事實(shí)證明，ASML最終“彎道超車”，佳能尼康在光刻領(lǐng)域最終不斷落后 。
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3.獨(dú)特的商業(yè)模式
剛說過，20世紀(jì)90年代ASML其實(shí)是被日本尼康佳能壓著的，為了擺脫困局，ASML開始整合全球其他知名光刻機(jī)廠商 。
而且ASML有個很不尋常的規(guī)定，那就是哪國想要“優(yōu)先供貨權(quán)”，那就成為ASML的股東，就這樣，全球大量知名半導(dǎo)體公司開始紛紛向ASML注入資金 。
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除了有錢之外，ASML輕松獲取了全球各種頂尖技術(shù)，比如德國蔡司的鏡頭，美國的光源，此外還有海力士、三星、臺積電等等都是ASML的股東 。
在整合了這么多資源的情況下，ASML超過尼康佳能就很輕松了，能夠研發(fā)出全球頂尖光刻機(jī)，也在情理之中 。
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結(jié)語其實(shí)說白了荷蘭的ASML是其他國家的共同選擇，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大家都要用到芯片，而且越高端越好，一臺光刻機(jī)10多萬個零件，光靠一個國家或者幾個國家，很難研發(fā)出高端芯片 。
20世紀(jì)90年代，三個光刻機(jī)頂尖公司，日本能占2個，客觀的說，日本真的很厲害 。
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當(dāng)時(shí)也就荷蘭跟日本有能力搞出當(dāng)下的高端光刻機(jī)，其他國家想要投資，只能2選1，畢竟靠本國，研發(fā)速度實(shí)在有些緩慢 。
再想想90年代這個特殊的時(shí)代背景，美國投資尼康佳能有點(diǎn)不現(xiàn)實(shí)，再加上日本的歷史因素、地理位置，相比之下，荷蘭的ASML就成了美國的投資首選，不僅是美國，歐洲國家也更加樂意選擇荷蘭 。
所以，荷蘭ASML能制造出頂級光刻機(jī)，是全球選擇的結(jié)果，大家都需要頂級芯片，那就共同投資一個項(xiàng)目，這下應(yīng)該能理解了吧 。
——END——
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荷蘭有個艾司摩爾，ASML，亦可音譯為阿斯麥，總部位于艾恩德霍芬（Veldhoven），從不關(guān)注科技之人,可能根本不知道世上還有這么一個叫艾恩德霍芬的城市，荷蘭才多大呀對吧，4.1萬多平方公里，1700多萬人，可是這個國家2017年的GDP高達(dá)9000多億美元，人均48253美元，科技創(chuàng)新的投入位列世界第二，是老牌的帝國，今天典型的發(fā)達(dá)國家，沒問題，人們可以不知道艾恩德霍芬城，但知艾司摩爾，世界最先進(jìn)的光刻機(jī)技術(shù)，就操之它的手里，它是制造芯片的關(guān)鍵設(shè)備，艾司摩爾人說，無論走到哪，全球半導(dǎo)體的制程就在哪 。2002年中國上微（SMEE）成立，遣人去學(xué)習(xí)，他們說的話非常刺激，就是把全套的圖紙給了你們，也做不出來 。如今一套最先進(jìn)的7納米EUV光刻機(jī)價(jià)格高達(dá)1億美元，比一架波音737都貴，已穩(wěn)控世界8成光刻機(jī)市場 。噫，人家如何做到的呢？
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神乎其神 。擁有科技人員6000一公司，90%的關(guān)鍵設(shè)備均自外來，有德國的光學(xué)技術(shù)設(shè)備和超精密機(jī)械，以及其它核心配件，有美國的計(jì)量設(shè)備和光源設(shè)備，ASML要做的精密控制 。錢自外來，主要的三家，英特爾、三星和臺積電，利益共享 。不能說沒有荷蘭什么事，它做的工作也自不少，包括《瓦森納協(xié)定》，必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行，2015年可以向中國出口65納米以下的光刻機(jī)了，阿彌托佛 。德國米銥也成為中國上微的合作伙伴，有錢誰不賺 。今年初ASML也開啟了向中國出口7納米之路，為啥？留待下一個問題再說 。7納米極紫外線光刻機(jī)，分為13個系統(tǒng)，3萬個分件，作動時(shí)每一分都要精準(zhǔn)，換言之，可以把誤差分散到13個分系統(tǒng)中，德國的蔡司光學(xué)設(shè)備做得不準(zhǔn)，美國Cymer光源不精，ASML頓時(shí)便會失去精神，所以ASML的責(zé)任僅僅在于，用好這些家伙什，使之更加精確，遠(yuǎn)沒一些人吵吵得那么神乎 。
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上邪！如今光刻機(jī)國際市場，也算上微一個，它屬于中國，說些高尖端光刻機(jī)的事，目前已經(jīng)做得夠好，但差距應(yīng)在十年以上，要在分系統(tǒng)的一些關(guān)鍵設(shè)備仍依賴進(jìn)口，比如德國的蔡司鏡片，一塊就要數(shù)萬美元，只是以其鏡片打底而已，打底的當(dāng)然還要去打磨，2018屬于中國的9納米光刻機(jī)正式下線，成為實(shí)現(xiàn)超精密機(jī)械與測控技術(shù)領(lǐng)域尖端系統(tǒng)控制的國家之一，成本也只有艾司摩爾幾分之一，所以現(xiàn)在要面向中國出口了呢，這正像當(dāng)年索尼和松下不得不向中國插標(biāo)賣首一樣，你沒技術(shù)就受到永遠(yuǎn)限制，上微的老總講，圖紙并非大關(guān)鍵，關(guān)鍵是每一分都要精準(zhǔn)，這個卻難 。2015年“十二五”科技成就展，中國的光刻機(jī)加工精度只有90納米，卻得以與大飛機(jī)、登月車并列，生產(chǎn)出的芯片也就是奔4的水準(zhǔn)，而艾司摩爾這一技術(shù)當(dāng)時(shí)卻是十幾個納米 。但是我們并不害怕，三年以后取得的進(jìn)步可以說是神一樣，眼下要全面突破的正是7納米光刻機(jī)技術(shù) 。讀一讀漢代這首樂府詩，大長我中華精神，我們是不信邪的，祖訓(xùn)如此 。
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長命無絕衰 。持之不懈的堅(jiān)持，正為密訣，其實(shí)再復(fù)雜的技術(shù)來自積累，如我們對鏡片的加工，蔡司具有上百年之功，我們不過剛剛開始 。國家投入重金搞研發(fā)，錢是一回事，創(chuàng)新才是靈魂，關(guān)鍵的還是人，急需的是能工巧匠，如蔡司的傳承，一家?guī)状际谴蚰ョR片的，有多少不傳之密，正是核心的核心，難得的是撲下身去代代相傳，俯首于電光火石之間，去探究那小小的硅片極其細(xì)微的溝壑紋理，世界最精密最微小的裝備上，浸泡著中國的未來，它的難度，上微人好有一比，兩架移動的飛機(jī)上，一飛機(jī)向另一架飛機(jī)的米粒上刻字，精度是一根頭發(fā)絲的千分之一，難不難呢？上微1100多員工為證，大國工匠一倚其中，他們現(xiàn)在的年齡，平均34歲，正是干大事，出成果的好時(shí)候，此時(shí)不拼，更待何時(shí) 。江水為竭，冬雷震震，何時(shí)天地相合，而得與君絕，好詩好氣魄，二千年前的古人如斯，今者風(fēng)流，那也是不懼的 。
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