近段時間有關芯片以及光刻機的話題非常熱門,我們今天也來探討一下光刻機的話題:一臺能生產先進工藝芯片的光刻機后面究竟需要多少供應鏈去支持?制造一臺光刻機需要多少個國家的公司參與其中?看看制造一臺光刻機究竟有多困難。
ASML上游供應商
全球最頂尖的光刻機生產商ASML(阿斯麥爾)生產一臺5nm光刻機或許需要十余萬零部件,重量達到了180噸,單單組裝就需要一年,光刻機,集人類智慧于一身的產物。不僅如此,生產一臺光刻機需要供應鏈上不同的供應商配合,ASML的光刻機中超過90%的零件都是面向全球采購,整合了全世界最優質的零部件,那么ASML究竟有哪些上游供應商?
從一份2017年的產業報告可以看到,ASML的供應商主要集中在美國、日本、中國臺灣和德國。德國蔡司是光刻機光學系統的供應商,美國主要是光源以及自動化和精密器件的供應商,日本主要涉及精密器件和光學器件,中國臺灣主要是光罩、光罩儲存盒以及線纜等的供應。
單從上游的供應商已經涉及到非常多的高科技公司,如果需要復制一臺ASML的光刻機必須要和這些供應商進行采購,要么自己研發這些零部件。這兩條路都不容易,和供應商采購相當簡單一些,或許通過各種的商業談判能獲得部分的原件,一些特供的或者有專利的部件,就不容易采購到了。如果自己去研發,去復制,一臺光刻機十多萬個零件,一個一個去研發,這個周期也太長了吧。
利益捆綁
ASML是從荷蘭飛利浦半導體部門獨立出來的公司,這也是為什么ASML公司是在荷蘭。1984年,ASML正式脫離了飛利浦,脫離飛利浦后ASML的知名度一直不高,產品也是不溫不火,而當時雄霸全球光刻機市場是日本的尼康和佳能兩家功能。
2002年,臺積電首次提出了“浸潤式微影技術”,當時這個技術并沒有得到佳能和尼康的重視,因為佳能和尼康當時正在向干式光刻機領域推進。臺積電只能找到ASML合作,2004年,ASML和臺積電聯合推出了全球首臺浸潤式微影光刻機,后來浸潤式微影光刻機漸漸成為市場主流。
ASML憑借浸潤式微影光刻機超越了佳能和尼康,2007年已經后一直是光刻機的市場的第一。從這個市場,AMSL也看到了一個全新的商業模式,讓下游的臺積電、三星和英特爾進行投資,讓ASML和三大客戶的利益捆綁起來。
臺積電、三星和英特爾在2012年向ASML聯合投資了40億歐元,支持ASML的研發和技術更新,獲得了三大客戶支持后,ASML的研發和生產也獲得了突飛猛進。而臺積電、三星和英特爾通過投資獲得了ASML的股票,同時也獲得了供貨的優先權,實現雙贏。當然,三大客戶之后也陸續將ASML的股票拋售,現在三大客戶手上也只有少量的ASML的股票了。
一臺光刻機不是靠一家公司就能制造出來
一臺光刻機90%零件都是通過全球采購,當中涉及到4個國家十多家公司,而下游客戶的利益與ASML捆綁,臺積電、三星和英特爾等等的客戶又是ASML重要支持,所以一臺光刻機不是靠一家公司就能制造出來,而是需要整合供應鏈以及下游客戶,通過自身技術研發投入進行精準組裝的產品。
光刻機這樣的高科技產品,也是人類智慧的結晶,在全球化的今天,只有通過不斷的合作,技術共享才能讓科技進步,要實現國產先進工藝的芯片,這條路還是很漫長的。