日本光学技术全球第一,光刻机曾全球最强,为何被ASML超过了?

Mark wiens

发布时间:2020-06-03

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日本光学技术全球第一,光刻机曾全球最强,为何被ASML超过了?电影淮海战役

众所周知,光刻机是芯片制造过程中最重要最关键的设备之一。也是国内水平较国际顶尖水平差距非常大的半导体设备之一。

因为ASML的光刻机可以实现5nm芯片的生产,而我国最先进的光刻机目前还只能实现90nm芯片的生产,差距至少是10年以上。

而光刻机的原理并不是特别复杂,本质其实与投影仪+照相机。就是用光源把芯片的电路图投射到涂了光刻胶的硅晶圆上,硅晶圆涂了光刻胶,是一种光感材料,就会显示出电路图来,这中间光学技术运用得比较多。

也正因为如此,所以很多人就会有一个疑问,光学技术是日本最强,比如索尼、尼康、理光、佳能等等光学巨头都是日本的企业,为何在光刻机上却不行呢?

其实在ASML崛起之前,是日本的光刻机技术最强的,当时做光刻机的厂商起码有十多家,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。

此外,还有佳能的光刻机也是非常牛的,ASML在当时还只是一个穷小子,和尼康、佳能比起来,啥都不算。

转折点在157nm光源干刻法与193nm光源湿刻法的技术之争。当时的光源达到了193nm,而接下来要实现更高的工艺要求,就要将光源波长变短,实现更精密的光刻。

但在这里,台积电的一位工程师出来林本坚出现了,提出了一个理论,说水会改变光的波长,193nm的激光如果经过水的折射,不就直接降低到132nm了么?并基于此提出了浸润式光刻的办法,即在透镜和硅片之间加一层水,而此前是干式光刻法,即透镜和硅片之间是空气的。

而像尼康、佳能当时已经是光刻机的巨头了,对于这种新技术,当然没这么看重的,但ASML不同,反正是小厂,不赌是等死,赌是找死,就赌上了,直接和台积电合作,推出了全球第一台浸润式光刻机。

更有意思的是,在浸润式光刻机走红之后,ASML的管理者也是个天才,觉得光靠这样卖光刻机也不是办法,提出让芯片厂商们入股,用这种办法把芯片制造厂商和ASML绑在了一起。

所以我们看到,如今像台积电、三星、英特尔、AMD等厂商都是ASML的股东。这样新技术+新模式,让ASML迅速崛起,成为了“当红炸子机”。

而日本的光刻机厂商在新技术上慢了一步,最后再加上日本的半导体被美国打压,整体裹足不前,于是在光刻机技术上也是越来越落后,如今也就是比中国厂商强一点点,空余往日的辉煌了。

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