“開云體育官網”芯片之難，難在那里？看ASML如何逆風翻盤

本文摘要：本文作者：徐競然芯片是什么？

本文作者：徐競然芯片是什么？一顆小小的硅片上充滿了排列整齊的集成電路，陽光下，像一種五彩斑斕的昆蟲。但正是這種“昆蟲”實實在在地控制著科技時代的紛紜萬物：手機、電腦、家居電器、汽車機械、能救命的高科技醫療器械、飛機火箭，以致無數軍工產物，都離不開芯片。舉個例子，站在陌頭環視一圈，能載客行駛的交通工具，人們兜里揣的、包里裝的、耳朵上別著的智能小玩意，陌頭閃爍的廣告屏、紅綠燈……全仰仗芯片存儲信息、發號施令。沒有芯片，雖不至于回到原始社會，但足以打亂人類正常的生發生活。

可以這么說，“芯片”成就了現代社會登上科技之巔。但自然，高處不勝寒。

這個夏天，“芯片之困”成了必須直面的問題。芯片之難 難于光刻機不外處在“芯片之困”的陰霾下，就意味著和芯片相關的事，我們都干不了嗎？非也。若干年來，依賴無數人才的奮力追趕，中國的芯片設計和制作工藝，生長得并不慢。

芯片之難，實則難于芯片制造。巧婦難為無米之炊，造不出高級芯片，再頂尖的設計技術也無處施展。

也正是此，讓華為領先全球的麒麟系列芯片或成絕版，讓華為消費者業務CEO余承東連呼遺憾。而芯片制造，“光刻機”是繞不開的終極神器。

可以說，沒有光刻機就沒有芯片，所謂的芯片之痛，真正的痛點就是光刻機。這個恒久以來的隱于幕后的大boss最近熱度頗高，中國科協克日公布的“10個工程技術難題”，光刻機技術名列其中。

坊間更是聽說華為鼎力大舉挖掘光刻機工程師，要自建光刻機。光刻機，講原理并不難。通俗易懂地說，就是高級版“投影儀+照相機”：光刻機有光源，光源發光，然后通過一個帶圖形的光罩，給上附有光刻膠的硅片曝光，借助光刻膠感光后的性質變化，光罩上的圖形就可以被印到硅片上，于是硅片就有了電子線路圖般的作用。但聽起來簡樸，制造光刻機有多災？有人形容光刻機“是薈萃了數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、外貌物理與化學、細密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別領域頂尖技術的產物”。

另有人賦予其一個極美的稱謂，“半導體行業皇冠上的明珠”?；使谏献畲笞钪行牡拿髦?，僅此一顆，也說明晰光刻機在芯片制造中無可爭議的職位。因為精度之高，光刻之“刻”靠普通刀子自然實現不了，于是要以“光”為刀舉行鐫刻，現在的精度7nm，相當于把病毒大卸八塊，把一根頭發絲劈成幾萬份。有資料顯示，1臺光刻機包羅13個分系統，3萬個機械件，200多個傳感器。

其中，光源發生極紫外光EUV的難度相當于在颶風中心，以每秒5萬次的頻率用乒乓球擊中同一只蒼蠅兩次；冷卻激光器，每秒需要能填滿6個浴缸那么多的水；光刻機的分辨率，則相當于把48萬個單詞的《指環王》在同一張紙上印刷2625遍；每一步都難度頗大，但制作一顆芯片或許需要3000道工序，要想保證光刻機完美運轉，每一步的樂成率都要高于99.99%。另有工程師說：“光刻機的一個小零件，工程師就需要調整高達十年之久，尺寸的調整就要高達百萬次以上?！狈婚g傳言，就算給出圖紙，別人也造不出來一說正源于此。隨著工藝越發高精尖，依靠著唯一無二的售后服務，光刻機設備商的話語權越發提升。

而現在，掌握全球領先光刻技術的正是荷蘭 ASML公司。在盛產風車、郁金香，風物如畫的荷蘭，悄悄臥著一頭“猛獸”——憑一己之力就吞掉了光刻機全球市場份額近80%的ASML，精度在7nm 及以下的光刻機，只有他能生產。名為“光刻機”，實則“印鈔機”，每生產一臺就可售1.2億美元。

但每年生產力有限，只能生產20余臺，物以稀“更貴”。每出廠一臺，都被全球芯片制造商虎視眈眈，誰“搶”獲得最新的光刻機，就意味著誰更有可能造出更高端芯片，掌握科技時代命脈。但屹立科技之巔的ASML公司究竟是如何煉成的？建立于1984年的ASML，在一個看起來連蛋糕渣都沒有的尷尬時機入局，彼時光刻機領域老牌大佬GCA還寶刀未老，尼康佳能雙雄又強勢崛起，然而坐落于飛利浦大廈外垃圾桶旁，一排淺易廠房的ASML 攜47名員工入局，并許下壯志“只做第一”。今天的樂成讓那時的刻意顯得特別慷慨勇敢，但可以想象的是，那時，大家都認為它瘋了。

36年間，從幾近破產的小公司到行業內當之無愧的一哥，這不是一個順風順水人人都愛他的杰克蘇敘事史，也不全是一個苦心孤詣苦哈哈的逆襲之路。天才與智慧，偏執與勇敢，機緣與奮斗……ASML不缺故事。機緣巧合 巨頭煉成縱然身負絕世之功，ASML卻習慣低調。

但因為履歷太過傳奇，不必傳揚，江湖上也飄蕩著他的傳說。源遠流長的第一段是他與臺積電鬼才林本堅的惺惺相惜。上世紀90年月，整個半導體行業都陷入了一個配合的難題，光刻機光源波長被卡死在193nm。

光描畫不出更精致的線條，自然就造不出更精致的，性能更強的芯片。面臨難題，雖然實踐樂成率低、回報率也低，但老巨頭尼康等廠商依然接納傳統解題方法，強行將光源縮短到157nm波長。另一邊，一個年輕人提出了創新想法，為什么非要改變波長？時任臺積電研發副司理的林本堅想出了浸沒式光刻法：在鏡頭和光刻膠之間加一層水，經由水的折射，天塹一躍而過，光線波長可以由193nm變為132nm。

但當他拿著新型創意前往巨頭大廠自我介紹時，獲得的卻全是拒絕。甚至尼康、佳能、IBM等所有巨頭要團結起來封殺冷藏林本堅。原因可以想象，面臨一堵門，有人扛來長槍短炮重型武器轟炸不止時，另一小我私家卻建議，找找鑰匙開門，雖然樂成的路上，獨辟蹊徑往往意味著降維攻擊，但巨人轉身慢，巨人怕成本。

而同樣在光刻機難題中掙扎求存的ASML如同大海中的一葉小舟，體量較小，但卻可以靈活轉向，全力沖刺，同是滿腔壯志無處可酬，ASML向林本堅伸出了手——選擇浸潤式技術，不僅意味著臺積電的訂單和深厚的友誼，還意味著一場豪賭，一條少有人走的創新之路。運氣總是夸獎勇敢者。2004年，ASML全力趕出了第一臺浸潤式光刻機樣機，波長132nm，力壓尼康的157nm。2007年，在原有光源與鏡頭的條件下，ASML又顯著提升蝕刻精度，繼而拿到60%的光刻機市場份額，首次凌駕尼康。

如果傳奇的第一篇章彰顯了技術突破與創新魄力的重要，而接下來，ASML在EUV光刻上的赫赫戰果，更說明合縱連橫，互助共贏的戰略意義。ASML最先進的EUV光刻機，涉及上游5000多家供應商，3萬多個零部件90%需要入口，想要澆灌出這株盛放在荷蘭的技術之花，既需要德國的光學設備與超細密儀器，也需要美國的計量設備與光源……對高科技麋集的半導體行業來說，自己爬山不太現實，想要贏者通吃，就要陪同不停的并購與同盟。

收購全球領先的準分子激光器廠商Cymer，為光源技術提供保障；收購電子束檢測設備廠商漢微科，為先進工藝提供了晶圓缺陷檢測技術支持；收購德國卡爾蔡司子公司24.9%股份，結構微影鏡頭關鍵技術；收購競爭對手Mapper的知識產權資產順便接受優質人才……不僅如此，ASML還逾越尼康，加入了EUV LLC同盟。EUV LLC同盟的降生也與光刻機光源波長193nm難題息息相關。這是一家由英特爾攢局，美國能源部牽頭，搜集了摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下屬勞倫斯利弗莫爾、桑迪亞和勞倫斯伯克利三大國家實驗室的真正的高級玩家聚會。

有多高級？其中三大國家實驗室就堪稱美國科技生長的幕后英雄，研究結果包羅核武器、超級盤算機、國家焚燒裝置……籠罩物理、化學、制造業、半導體工業等種種前沿偏向。押注更激進的極紫外技術是EUV LLC同盟的目的，用僅有十幾納米的極紫外光，刻十納米以下的芯片制程。但EUV光刻機險些集成了人類細密制造的技術極限，同盟必須從尼康和AMSL這兩家其時生長最好的光刻機企業中，挑選一家舉行吸納，擔憂吸取了良好技術的日本企業未來將壓過美國，同盟最終選中了ASML。

由此，ASML獲得了世界領先的半導體技術、質料學、光學以及細密制造等相關技術的優先使用資格?！皢未颡毝贰毙胁煌?，屬于尼康的時代悄然已往，而搜集了資金、技術與人才，集制造業全體智慧英華于一身的，則被世界級先進的工業體系托舉而出。光刻巨人：ASML崛起之路京東￥ 82.60去購置除了科技 另有故事既是荷蘭半導體工業創新突圍的效果，也是全球科技高度分工的效果，為公共所熟知的ASML企業史往往從以上兩段開始，但羅馬并非一日建成。

講樂成史只從后半段風景史講起的難免讓人“干著急”，只能仰視崇敬，但卻沒法借鑒學習。在ASML建立三個十年中，第三個十年，他登上山頂，藐視群雄；第二個十年，他狂甩對手，壟斷市場；而第一個十年，因何決議去開啟傳奇，以及如何艱難爬坡，九死一生中，才真正隱藏著奠基勝利的絕密基因。為什么要做光刻機？沒人能想到偉大或許降生于一次賭錢。

ASML脫胎于臺甫鼎鼎的飛利浦公司，一次，有人前往美國考察，回來時帶來一顆“芯片”，面臨這顆來自美國的芯片，飛利浦人感應遺憾——錯失了與世界先進技術同步生長的時機，他們下定刻意“要放下一切事情，集中精神投入集成電路的技術研發”。但一開始，飛利浦只投入到電路技術研發，并沒計劃自造光刻機，究竟購置其他公司的制品光刻機足夠可行利便。

不外陪同著芯片的更新，其他公司的制品設備既不夠精準，也過于泯滅人力。因此，飛利浦的半導體和質料部 Elcoma 的技術司理定期與前沿技術研發實驗室Natlab 的向導時常聚在一起談天，討論這些難題。再一次，當Natlab的研究人員“吹噓”他們的靜壓軸承和氣動技術時，Elcoma掩模中心的主任“刻薄”接茬，技術這么強，也并不能用來制造那些生產芯片的機械??？Natlab聽到后，自然是一頓爭吵，但爭吵之后，兩個部門更告竣約定——互助制造一臺光刻機。1967 年，研究人員就在公司內部的展覽中展示了6 鏡頭重復曝光光刻機的原型，這臺光刻機吸引了若干圍觀群眾，連飛利浦的時任董事會成員都被吸引而來。

但還沒來得及聽完主講人的先容，下一個展臺又吸引了董事的注意——一臺帶有自動平衡系統的新型洗衣機。和用來制造電腦芯片的龐大尖端設備相比，一款流水線上可以批量生產上萬臺的普通洗衣機，對飛利浦高管來說更有吸引力。

在很長一段時間內，光刻機項目都被飛利浦內部認定——沒生長沒前途?！胺艞壈?，別再燒錢了”是項目組同事最常聽到的話。

但又是什么樣的人在為彼時看起來“一片昏暗”的光刻機支付青春、汗水與智慧？聽起來也頗有傳奇色彩：工程師克洛斯特曼小時候是位失讀癥患者，閱讀和數學對他來說都是難題，但長大后，失讀癥奇跡般地痊愈；光學工程師梅耶，這是位足夠幸運的男青年，履歷過第二次世界大戰，兩次從斯維辛集中營逃脫。第一次被送入集中營時，因為運氣好躲過一劫，第二次被送入時，因為擅長機械而被派去修理火車車廂，這還不算完。第一次即將被送進毒氣室時，被德國納粹遺漏，第二次又被實時趕到的蘇聯紅軍援救。

差一點成為膠、化肥或鞋油，病重、像鉛筆那么瘦的梅耶返回荷蘭，開始了一生的光刻機事業……除此之外，光刻機的系統架構師范?？耸俏粺嶂杂诹襞^士發型，以為向向導做季度總結寫兩個句子以上都浪費時間的富二代；研發了一種準確度最高的瞄準技術的工程師布休斯一度沒上過大學，在賣酒的商店洗過瓶子算過賬，從被聘為飛利浦的一名助理，實事求是做到了頂尖工程師……正是這些人在暗夜中前行，撐著如燭火一般微弱的光刻機項目，直到在一個恰當的時機，飛利浦遇到業內的另一位傳奇人物，荷蘭半導體設備開創者德爾·普拉多，1984年，ASML建立。那么，究竟經由哪些博弈，飛利浦才與傳奇大佬德爾·普拉多奠基互助？這位號稱不“做”生意，本人就是生意，靠魅力、野心和無畏謀劃公司的人為了獲得飛利浦的關注，除了登報求關注，還如何奇招頻出？這樣注定非凡的企業，首任首席執行官又是何等人物？這個永遠不按常理出牌的人是如何向導著“奇奇怪怪”的員工們，在企業還是一堆爛攤子時就許下“我們一定要做第一名，否則就別做了”的flag？但如此有向導力的治理者，為何去職時只收到所有員工“80塊錢”的去職紅包？除此之外，ASML創業的前十年，是徹徹底底燒錢的十年，動不動需要一個億美金，到哪去找投資？在極端缺錢時，如何堅定信心，繼續燒錢技術創新？如何鼓舞士氣，給員工“畫餅”，招兵買馬選擇合適的人才，尋找客戶、盟友以及政府的支持？有一些聲東擊西的“創意”：分拆式研發，因地制宜式事情，以及智慧營銷為產物賦能……甚至，另有一些可以稱為機緣的時刻，芯片市場的衰退以致瓦解，為何造就了ASML的黃金喘息時間？甚至，客戶的工廠被燒了，導致對方需要重新下單，新銷量成了ASML的實時雨。這些獨家歷史，如今首次披露。

95%未見于世的全新內容，人民郵電出書社新書《光刻巨人：ASML的崛起之路》將為你展現尚不為人所知的ASML故事。荷蘭作者René Raaijmakers醞釀15年，采訪寫作7年，采訪了ASML上到CEO下到工程師的100余位員工，寫出世界上唯一一本詳細記載ASML從飛利浦前身到成為行業之王的書。是歷史，更是未來。

沒有硝煙，但競爭無處不在?？床坏窖蹨I，也聽不到嘶吼，但較量無時無刻。芯片之困，如何在強者環伺中逆風翻盤？究竟，誰掌握了芯片，擁有了進入下一個科技紀元的入場券。

他山之石可以攻玉。無論你是芯片相關從業者、科技創業者、投資人還是體貼科技行業及創業公司發展的讀者，也許你想知道如何治理團隊，凝聚協力；也許你想知道如何尋找投資，反敗為勝；也許你想知道高科技企業如何保持創新，鑄造領先技術；甚至你想知道，如何在一個看起來希望渺茫的競賽中，獲得第一名……閱讀本書，都可以從ASML的企業履歷找到心中謎底。但至少這樣的履歷足夠給人信心，縱然強者環伺，看起來毫無勝算，只要足夠堅持，也可以乘風破浪，逆風翻盤。

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