ASML (全稱： Advanced Semiconductor Material Lithography, 目前該全稱己不做為公司標(biāo)識使用，公司的注冊標(biāo)識為ASML Holding N.V)，中文名稱為阿斯麥（中國大陸）、艾司摩爾（中國臺灣）。是總部設(shè)在荷蘭Veldhoven的全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備制造商之一，向全球復(fù)雜集成電路生產(chǎn)企業(yè)提供領(lǐng)先的綜合性關(guān)鍵設(shè)備。ASML的股票分別在阿姆斯特丹及紐約上市。

ASML總部，荷蘭Veldhoven

阿斯麥?zhǔn)悄壳叭蜃畲蟮墓饪虣C(jī)生產(chǎn)商，在中高端光刻機(jī)市場，阿斯麥公司占據(jù)大約60%的市場份額；而在最高端的光刻機(jī)市場，阿斯麥公司大約占據(jù)90%的市場份額。阿斯麥的主要競爭對手是來自日本的尼康，尼康光刻機(jī)的主要優(yōu)勢在于相對較低的價格。

出身于名門世家飛利浦

芯片制造最重要的設(shè)備是光刻機(jī)。

關(guān)于光刻機(jī)的故事還可以從一家著名的荷蘭公司說起，那就是位于總部阿姆斯特丹的荷蘭皇家飛利浦電子集團(tuán)。

飛利浦是一家 “百年老店”，它的核心業(yè)務(wù)聚焦于醫(yī)療設(shè)備 、照明和家庭電器三大領(lǐng)域。飛利浦的節(jié)能燈、冰箱與剃須刀，可能是大家都聽說過的，但從飛利浦公司還誕生了一家芯片行業(yè)誰都不敢得罪的巨頭公司——那就是老百姓都不是很熟悉的阿斯麥公司。

阿斯麥公司原來是飛利浦的一個設(shè)備部門，后來獨立為一家以生產(chǎn)光刻機(jī)為主要業(yè)務(wù)的高科技公司。它成立于1984年，總部在荷蘭的埃因霍溫。

“阿斯麥”是在股票市場上的簡稱（1995年，阿斯麥在美國NASDAQ證券交易所和阿姆斯特丹交易所上市），其實這個公司名叫Advanced Semiconductor Material Lithography Holding  N.V（先進(jìn)半導(dǎo)體材料光刻控股公司），把這幾個英文單詞的第一個字母聯(lián)起來就是ASML。

飛利浦公司是阿斯麥公司的大股東。飛利浦與阿斯麥同時也是中國臺灣的芯片代工企業(yè)臺積電的重要股東。所以，從這里可以看出，臺積電與阿斯麥在股權(quán)結(jié)構(gòu)上有深刻的聯(lián)系。這也可以解釋為什么阿斯麥不是自己生產(chǎn)芯片來賺錢，因為臺積電幫它賺了呀。

光刻機(jī)就是一種打印思想鋼印的機(jī)器

在芯片的生產(chǎn)過程中，必須要用到一些儀器設(shè)備，其中最重要的設(shè)備就是光刻機(jī)。

因為芯片從本質(zhì)上來講是生長在硅片上的微型電路。這一行業(yè)一直以來被魔幻的摩爾定律所指引，自1965年起，能放置在集成電路上的晶體管數(shù)量每年都翻一倍，芯片上的電子線路的刻線也將越來越細(xì)。

那么，如何才能在硅片上把微型的電子元器件畫上去呢？這需要用到光刻機(jī)等高端精密儀器。光刻的過程總體來說是用高能量的光子在硅片上掃射的過程，這看起來有點像用針給一個人“紋身”，光子的作用就好像是一根針。所以光刻機(jī)首先需要用到光，但并不是任何光都可以進(jìn)行光刻——波長越短的光，刻出來的刻痕越小——而紫顏色的光比紅顏色的光波長更短，因此一般用紫光或者紫外線來做光刻機(jī)的“紋身針”。

光刻這個工藝一般的做法是先在硅片表面涂上均勻的光刻膠，然后將掩模版上的圖形放在光刻膠上，接著用光刻機(jī)的光進(jìn)行掃射，這樣電子元器件器件或電路結(jié)構(gòu)就會被“復(fù)制”到硅片上了。

對于大多數(shù)人來說，光刻機(jī)或許是一個陌生的名詞，但它卻是制造大規(guī)模集成電路的核心裝備——它是芯片工業(yè)的母機(jī)——這也是我們的裝備制造業(yè)還沒有達(dá)到世界一流水平的地方。

在每顆芯片誕生之初，是都需要經(jīng)過光刻工藝的。換個角度來說，光刻機(jī)其實是把電子工程師的設(shè)計思想''印入’硅材料的一種必要裝備——按照科幻小說《三體》來比喻，光刻機(jī)可以看成是一種打印思想鋼印的高級機(jī)器，它能把思想變成為實物。

阿斯麥的光刻機(jī)是怎么造出來的？

前面已經(jīng)說到，光刻機(jī)必須用到光，而光是由光源發(fā)出來的。

光刻機(jī)的光源可以進(jìn)行簡單的分類。

阿斯麥的光刻機(jī)按照使用的光源不同，可以分為DUV光刻機(jī)和EUV光刻機(jī)。DUV是Deep Ultra Violet的縮寫，翻譯成中文就是“深紫外光”；而EUV是Extreme Ultra Violet的縮寫，翻譯成中文就是“極深紫外光”。

據(jù)《互聯(lián)網(wǎng)周刊》了解，DUV光刻機(jī)的極限工藝節(jié)點是28納米，要想實現(xiàn)比28納米更細(xì)的芯片制程，就只能使用EUV光刻機(jī)了，目前阿斯麥的EUV光刻機(jī)能做到的最小芯片制程是7納米——這已經(jīng)是當(dāng)前世界的最高水平了。

紫外光的光源一般是激光器，比如2013年阿斯麥的EUV光刻機(jī)研發(fā)成功，當(dāng)時使用的光源是波長為193納米的準(zhǔn)分子ArF激光，使用這種激光光源的光刻機(jī)使得硅片晶園的加工工藝能達(dá)到22納米左右。當(dāng)然了，如果換成波長更短的13.5納米紫外線光，那么就可以做到7納米的芯片制程。

阿斯麥的光刻機(jī)所用到的激光器也不是它自己生產(chǎn)的。在早期，阿斯麥用的激光器光源是美國Cymer公司制造的（2012年10月為了加快EUV光刻機(jī)的研發(fā)進(jìn)度，阿斯麥宣布收購Cymer公司）。后來，德國亞琛的XTREME technologies公司，也為阿斯麥公司研制EUV極端紫外光刻機(jī)提供13.5納米波長的極端紫外光源（這種激光光源的功率很大，大概在200瓦特左右，這可以實現(xiàn)大致相當(dāng)于4萬個激光筆同時打開以后的光功率）。

除了激光器光源，阿斯麥的光刻機(jī)還用到了很多光學(xué)鏡頭，這些鏡頭多數(shù)依靠德國蔡司的光學(xué)技術(shù)。而且整臺光刻機(jī)的核心的機(jī)械零部件也來自美國和德國，從這個意義上來說，阿斯麥?zhǔn)且患铱茖W(xué)儀器的系統(tǒng)集成商。

阿斯麥EUV光刻機(jī)的中國用戶有哪些？

阿斯麥最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)可以達(dá)到7nm的工藝精度，這是最先進(jìn)的光刻機(jī)。但這種最先進(jìn)的設(shè)備在中國大陸是“禁運”的（受西方《瓦森納協(xié)議》的限制，中國大陸廠商只能買到阿斯麥的中低端產(chǎn)品，出價再高，也無法在第一時間購得最先進(jìn)的光刻機(jī)）。

所以直到現(xiàn)在，我國大陸還沒有任何一家芯片企業(yè)可以獲得阿斯麥的EUV光刻機(jī)用于生產(chǎn)。

但因為阿斯麥?zhǔn)桥_積電的股東，所以它生產(chǎn)出來的最先進(jìn)的光刻機(jī)，會在第一時間供貨給臺積電。這種模式也使得臺灣地區(qū)在芯片制造技術(shù)的源頭上會領(lǐng)先一些，這里面有一個技術(shù)革新的時間差是短期內(nèi)無法克服的。

據(jù)《互聯(lián)網(wǎng)周刊》所了解，平均每臺EUV光刻機(jī)的價格超過1億美元。2017年，阿斯麥的EUV光刻機(jī)全年出貨量僅為12臺；2018年全年可望增加至20臺，但能發(fā)貨到中國大陸地區(qū)的訂單被壓到2019年以后。

2017年10月，阿斯麥中國區(qū)總裁金泳璇在接受媒體（DIGITIMES）采訪時說：“阿斯麥對中國大陸芯片加工廠與國際客戶一視同仁，只要客戶下單，EUV光刻機(jī)進(jìn)口到中國大陸完全沒有任何問題，在交期方面，所有客戶也都完全一致，從下單到正式交貨，均為21個月?！辈贿^，金泳璇的表態(tài)也只在理論上成立，從實際操作上卻存在一定的問題，因為股權(quán)結(jié)構(gòu)上存在的利益關(guān)系（阿斯麥公司有一個非常奇特的規(guī)定，只有投資阿斯麥公司，才能夠獲得優(yōu)先供貨權(quán)。這樣的投資合作模式使得阿斯麥獲得了大量的資金，包括英特爾、三星、臺積電、海力士都在阿斯麥中有相當(dāng)可觀的股份，因此也形成了龐大的利益共同體），另外也受到了《瓦森納協(xié)議》的影響，中國大陸實際上很難在第一時間獲得阿斯麥的技術(shù)最為領(lǐng)先的光刻機(jī)產(chǎn)品。

據(jù)《互聯(lián)網(wǎng)周刊》了解，2017年來自中國大陸的芯片加工公司中芯國際與阿斯麥公司簽訂了7納米工藝制程的EUV光刻機(jī)訂單，到2019年，大陸首臺EUV光刻機(jī)可望落地中芯國際。

從這里也可以折射出阿斯麥公司在光刻機(jī)市場上的壟斷性行業(yè)地位。目前，位于中國武漢的長江存儲等芯片設(shè)計制造公司也還沒有EUV光刻機(jī)，它們現(xiàn)在使用的是阿斯麥DUV光刻機(jī)進(jìn)行存儲芯片的制造。

X射線同步輻射與電子束刻蝕機(jī)才是未來

為了擺脫《瓦森納協(xié)議》對中國的半導(dǎo)體行業(yè)造成的技術(shù)壓制，縮短與國際先進(jìn)芯片設(shè)備的技術(shù)革新時間差。中科院微電子研究所與上海微電子等單位正在積極研制中國自己的光刻機(jī)。

在上海微電子公司總經(jīng)理賀榮明看來，光刻機(jī)是把世界做“小”的裝備，是微納制造的工業(yè)母機(jī)——因為無論是手機(jī)、電腦、電視，它們的電子終端都離不開芯片。如果沒有“中國光刻機(jī)”，那么制造“中國芯”也就無從談起，可以說，誰掌握了光刻技術(shù)，誰就擁有了芯片產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的掌控權(quán)。

但是，制造一臺光刻機(jī)并不容易，一臺光刻機(jī)有上萬個零件，要在電腦程序控制下進(jìn)行復(fù)雜協(xié)調(diào)的聯(lián)動，運動精度誤差不得超過一根頭發(fā)絲的千分之一。

2009年，上海微電子的首臺光刻機(jī)樣機(jī)問世。

在目前光刻機(jī)的市場上，除了日本的尼康，上海微電子成為來自中國的代表性品牌之一。

但是，中國完全自主生產(chǎn)的光刻機(jī)只有90納米的工藝制程，離阿斯麥EUV光刻機(jī)最好的指標(biāo)——7納米工藝制程還有一個數(shù)量級的距離。

當(dāng)然，中國也不用妄自菲薄，目前中國精密激光已經(jīng)進(jìn)行取得很大進(jìn)展——用于空間引力波探測的激光器正在研究，這在未來也可以投入到光刻機(jī)等行業(yè)中。而中國在精密機(jī)械部分定位上也已經(jīng)突破，目前能做到的最好定位精度達(dá)到2納米。

另外一方面也值得注意，其實，在目前這個時代，摩爾定律其實已經(jīng)開始失效，因為比7納米更小刻線的光刻機(jī)的制造越來越難， EUV光刻機(jī)雖然代表了阿斯麥公司的技術(shù)一流的地位，但芯片刻線越細(xì)，量子力學(xué)效應(yīng)越明顯。在未來，傳統(tǒng)的光刻機(jī)已經(jīng)不受摩爾定律的左右，具有更小波長的X射線同步輻射與電子束刻蝕機(jī)才是未來發(fā)展的方向——在這方面，中國已經(jīng)布局了上海光源等同步輻射光源，在國際上處于一流的領(lǐng)先地位。從芯片的角度來說，則量子計算機(jī)才是未來的發(fā)展方向，中國科技大學(xué)的潘建偉研究組等在這方面也已經(jīng)取得國際一流的成績。

中國應(yīng)該在科學(xué)技術(shù)上奮起直追，但也要把握在其他相關(guān)替代方向上彎道超車的機(jī)會。而且，我們必須承認(rèn)，在自由貿(mào)易的表面下，實際上高技術(shù)市場并非是沒有壁壘的，中國這樣的大國，應(yīng)該追求完備的工業(yè)體系，在市場化的前提下進(jìn)入全球化分工，同時積極探索高科技創(chuàng)新的有效模式。