近段時(shí)間有關(guān)芯片以及光刻機(jī)的話題非常熱門,我們今天也來(lái)探討一下光刻機(jī)的話題:一臺(tái)能生產(chǎn)先進(jìn)工藝芯片的光刻機(jī)后面究竟需要多少供應(yīng)鏈去支持?制造一臺(tái)光刻機(jī)需要多少個(gè)國(guó)家的公司參與其中?看看制造一臺(tái)光刻機(jī)究竟有多困難。
ASML上游供應(yīng)商
全球最頂尖的光刻機(jī)生產(chǎn)商ASML(阿斯麥爾)生產(chǎn)一臺(tái)5nm光刻機(jī)或許需要十余萬(wàn)零部件,重量達(dá)到了180噸,單單組裝就需要一年,光刻機(jī),集人類智慧于一身的產(chǎn)物。不僅如此,生產(chǎn)一臺(tái)光刻機(jī)需要供應(yīng)鏈上不同的供應(yīng)商配合,ASML的光刻機(jī)中超過90%的零件都是面向全球采購(gòu),整合了全世界最優(yōu)質(zhì)的零部件,那么ASML究竟有哪些上游供應(yīng)商?
從一份2017年的產(chǎn)業(yè)報(bào)告可以看到,ASML的供應(yīng)商主要集中在美國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣和德國(guó)。德國(guó)蔡司是光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的供應(yīng)商,美國(guó)主要是光源以及自動(dòng)化和精密器件的供應(yīng)商,日本主要涉及精密器件和光學(xué)器件,中國(guó)臺(tái)灣主要是光罩、光罩儲(chǔ)存盒以及線纜等的供應(yīng)。
單從上游的供應(yīng)商已經(jīng)涉及到非常多的高科技公司,如果需要復(fù)制一臺(tái)ASML的光刻機(jī)必須要和這些供應(yīng)商進(jìn)行采購(gòu),要么自己研發(fā)這些零部件。這兩條路都不容易,和供應(yīng)商采購(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單一些,或許通過各種的商業(yè)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(gòu)到了。如果自己去研發(fā),去復(fù)制,一臺(tái)光刻機(jī)十多萬(wàn)個(gè)零件,一個(gè)一個(gè)去研發(fā),這個(gè)周期也太長(zhǎng)了吧。
利益捆綁
ASML是從荷蘭飛利浦半導(dǎo)體部門獨(dú)立出來(lái)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(chǎn)品也是不溫不火,而當(dāng)時(shí)雄霸全球光刻機(jī)市場(chǎng)是日本的尼康和佳能兩家功能。
2002年,臺(tái)積電首次提出了“浸潤(rùn)式微影技術(shù)”,當(dāng)時(shí)這個(gè)技術(shù)并沒有得到佳能和尼康的重視,因?yàn)榧涯芎湍峥诞?dāng)時(shí)正在向干式光刻機(jī)領(lǐng)域推進(jìn)。臺(tái)積電只能找到ASML合作,2004年,ASML和臺(tái)積電聯(lián)合推出了全球首臺(tái)浸潤(rùn)式微影光刻機(jī),后來(lái)浸潤(rùn)式微影光刻機(jī)漸漸成為市場(chǎng)主流。
ASML憑借浸潤(rùn)式微影光刻機(jī)超越了佳能和尼康,2007年已經(jīng)后一直是光刻機(jī)的市場(chǎng)的第一。從這個(gè)市場(chǎng),AMSL也看到了一個(gè)全新的商業(yè)模式,讓下游的臺(tái)積電、三星和英特爾進(jìn)行投資,讓ASML和三大客戶的利益捆綁起來(lái)。
臺(tái)積電、三星和英特爾在2012年向ASML聯(lián)合投資了40億歐元,支持ASML的研發(fā)和技術(shù)更新,獲得了三大客戶支持后,ASML的研發(fā)和生產(chǎn)也獲得了突飛猛進(jìn)。而臺(tái)積電、三星和英特爾通過投資獲得了ASML的股票,同時(shí)也獲得了供貨的優(yōu)先權(quán),實(shí)現(xiàn)雙贏。當(dāng)然,三大客戶之后也陸續(xù)將ASML的股票拋售,現(xiàn)在三大客戶手上也只有少量的ASML的股票了。
一臺(tái)光刻機(jī)不是靠一家公司就能制造出來(lái)
一臺(tái)光刻機(jī)90%零件都是通過全球采購(gòu),當(dāng)中涉及到4個(gè)國(guó)家十多家公司,而下游客戶的利益與ASML捆綁,臺(tái)積電、三星和英特爾等等的客戶又是ASML重要支持,所以一臺(tái)光刻機(jī)不是靠一家公司就能制造出來(lái),而是需要整合供應(yīng)鏈以及下游客戶,通過自身技術(shù)研發(fā)投入進(jìn)行精準(zhǔn)組裝的產(chǎn)品。
光刻機(jī)這樣的高科技產(chǎn)品,也是人類智慧的結(jié)晶,在全球化的今天,只有通過不斷的合作,技術(shù)共享才能讓科技進(jìn)步,要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)先進(jìn)工藝的芯片,這條路還是很漫長(zhǎng)的。