大数跨境

光刻机巨头ASML的“网红”之路:36年来,每天只专注一件事

光刻机巨头ASML的“网红”之路:36年来,每天只专注一件事 问芯
2020-06-28
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导读:在这一波全民疯芯片的浪潮下,ASML 无疑是讨论度和关注度最高的一家企业,连 ASML 中国区总裁沈波都笑言


在这一波全民疯芯片的浪潮下,ASML 无疑是讨论度和关注度最高的一家企业,连 ASML 中国区总裁沈波都笑言,我们公司本来非常低调,现在已经快变网红公司了!


ASML 不是一家设计或生产芯片的半导体公司,但它掌握芯片制造最核心的光刻技术环节。无论是逻辑芯片供应商,或是存储芯片供应商,都要用到 ASML 的光刻机台。



不同于其他半导体设备商,例如美商应用材料、日商东电电子TEL 等,旗下的产品线非常多元化; ASML 从创立的第一年,就专注于光刻技术领域,至今已是一家光刻技术全方位解决方案提供者。


ASML 中国区技术总监高伟民形容,罗马不是一天建成,但却是一天一天建成的。ASML 成立至今 36 年,每天只专注一件事,就是把光刻机做好,不断地追求技术创新,以满足芯片产业的需求。


少数人走的路,耐得住寂寞、经起诱惑


确实,要持续 36 年来只做一件事,达到卓越的境界,是一条少数人走的路。


台积电创办人张忠谋也有着同样的坚持,比 ASML 晚三年成立的台积电,也坚持着专业晶圆代工、从不与客户竞争、不追求业外投资等原则,一路走到今日,已攀上全球半导体技术领域的珠穆朗玛峰之巅。


这是一条极少数人走的路,必须要耐得住寂寞,经得起诱惑 ASML、台积电做到了,以专注的精神只做一件事,做到最好、最精,更让行业生态伙伴、客户在精神上尊敬,在商业上更离不开它们。



沈波表示,光刻在半导体制造上属于非常核心的技术,但 ASML 从来没有认为自己对行业有什么独特的控制权,ASML 只是行业的一份子,与客户、供应商都是合作伙伴,彼此关系不是买方、卖方,而是齐心协力把事情做好。


他更形容,ASML 更多时候是在与自己较劲,如果脚步停下来,会让行业发展的步子慢了点,所以内部常常形容,每天都自己拿着小鞭子抽自己,激励自己要往前进步。


跃升为网红型公司


ASML 成立这 36 年来,原本是一家发迹于荷兰的低调技术型公司,在这短短的一、二年之间,跃升为全民热议的网红型公司,听起来有些许传奇,但隐含着众人对于芯片行业的热忱与好奇


沈波回首中国半导体产业发展的历程,初期发展蛮崎岖的。


他表示,国内半导体业刚开始时,与国际企业的差距并不像现在这么大,可能就在2~3年的距离,但后来中间出现断层,行业技术往前走的步子也慢下来。


国内半导体行业再度大力发展,算是从 2014 年开始,政策规划的支持、大基金成立,让整个行业变得非常热闹。


如果把半导体行业分成设计、制造、封装等几个环节,国内设计业有上千家,像是海思、展锐在国际上的排名都非常靠前; 制造领域有中芯国际、华虹集团、长江存储、合肥长鑫等; 在封装领域,很多国内企业在国际上也很靠前。


可以看出,整个行业方向上的发展并不是那么平均,然可以感受出中国半导体行业非常热闹、热情激昂,且未来成长空间很大。



ASML目前在全球16个国家设立 60多个办公室,客户和合作伙伴遍布全世界。


ASML 中国之旅,始于 31 年前向中国提供第一台光刻机开始,更在 20 年前成立 ASML 中国公司。


目前 ASML 在中国有 12 个办公室、两个研发中心、一个培训中心、11 个仓储物流中心,共有 1100 多名员工,未来随着国内半导体业大力建置,公司持续扩大布局,并加强本土人才培养。


沈波表示,ASML 是中国半导体产业的亲历者、见证者,更是推动者,要帮助实现技术和生产效率的提升,进而参与到全球行业的竞争。


上百亿颗晶体管共同运行造就智能手机


一颗芯片集成全球最尖端的技术,且只有指甲盖般大小,如何在此方寸之间,让密集的电路要纹丝不乱,光刻机肩负着重责大任。



探索一颗芯片是如何运行于日常生活当中ASML 中国区技术总监高伟民形容,智能手机就是上百亿颗晶体管共同运行的结果。展望未来科技,或许可以举例一颗颗的芯片是如何应用在自动驾驶汽车领域,改变我们的生活样貌。


一辆自动驾驶汽车要能在公路上安全行驶,最基本的配备是安装成千上百个传感器,利用5G网络的高速传输,将获得的资料传到数据中心。


接下来是数据的存储,需要大量的高性能存储器,且这些数据要在很短的时间内进行计算,依赖的就是高性能计算芯片。


这些数据在经过处理和判断后,必须在毫秒级的时间内,立刻再传回汽车中,指挥进行各种动作和反应。这非常短但十分复杂的过程,都需要依赖各类芯片的协同来完成。


芯片三大支柱:5G、存储、计算


高伟民指出,芯片产业的发展可归纳三大支柱:高速传输的 5G 芯片、存储器、计算芯片。无论是哪一种芯片,都离不开 ASML 研发制造的关键设备:光刻机。


他解释光刻机的作用,是由光源照射到设置好的图形,通过成像系统,把电路图形精确复制到晶圆上,这当中的精确程度是纳米级的精确度,原理看似简单,但非常复杂且很难实现的。


现在,几乎所有芯片制造公司都是 ASML 的客户,上述三款芯片(5G 芯片、存储器、计算芯片)的制造过程涵盖上百道的光刻工艺。



高伟民也介绍 ASML 三款具代表意义的光刻机。


第一款是 1984 年问世的首台光刻机 PAS 2000,标志着 ASML 从无到有正式进入芯片领域。


第二款是 2015 年推出的 TWINSCAN NXT:1981Di,是 193nm 波长,更是 ASML 最被广泛采用的机型。


第三款是 TWINSCAN NXE: 3400,这台设备在全球半导体领域具有跨时代的意义,因为这是一台极紫外光 EUV 波长的光刻机,应用在 7nm 工艺以下的芯片制造,像是 5G 芯片、AI 芯片都需要用到。



另外,ASML 所有的光刻设备都采用双工件平台 TWINSCAN,让技术可以在整个光刻工艺流程中实时发现、检测和校正图形变化。


光刻机运行,有如完美演出的交响乐团


整个光刻机运作流程,从光源到掩模,一直再到最下层的晶圆平台,就好像是一个演出完美的交响乐团,每个乐手都处于动态配合状态,以达到最好的结果。


光刻机其实是一个成像原理的设备,随着芯片尺寸的缩小,对于成像的要求也越来越高,进而影响成像质量的因素,也越来越多。


ASML  在过去十多年,致力于完善成像技术的同时,也开发一系列技术,让最终成像结果达到最好的效果。


例如量测技术,目的是通过大量精确的量测,才能知道成像结果是否正确。


还有建模、仿真、分析等技术,通过精准模型来分析测量结果,再反馈回到成像机器中,才能让成像达到最佳效果。


持续通过成像、测试、建模、反馈等技术与环节,技术形成闭环,让 ASML 不仅是一家光刻机供应商,更是全方位的光刻解决方案提供商。


此外,现在的芯片制造过程,都需要上百道光刻工艺,每一道工艺都要对准到上一道工艺,否则会产生芯片质量下降,或是废品的状况。


另外,高伟民也分析现在主流芯片技术发展的路线图。



他指出,逻辑芯片主要是做信号处理,一路发展历程是 10nm7nm5nm 再到 3nm 和 2nm ;  2020 年逻辑芯片技术发展到 7nm ,而下半年 5nm 芯片会进入大量生产阶段。


在存储芯片方面,主要作用是存数据,可分为 DRAM 内存芯片和 Flash 闪存芯片。


无论存储芯片或是逻辑芯片,依循摩尔定律前进,每 1 ~ 2 年密度翻一倍、性能翻一倍。


尤其,5GAI、物联网这些新应用所催化出来的各种应用前景超乎想像,更让芯片产业进入新的高速发展期。ASML 作为最关键的光刻机设备供应商,不断投入研发,以满足整个芯片行业发展的需求为志。




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