🧑🏿‍🤝‍🧑🏼 🍄 👨🏻‍🎤 埃因霍温的一家公司如何成为现代设备生产微电路的垄断者 👊 ✊🏼 👩🏽‍🤝‍👨🏼

Stepper ASML：芯片制造中的关键环节。像光放大机一样，它通过掩模照亮了光刻胶。该设备的成本约为1.7亿美元

，大家都听说过英特尔，三星和台积电是全球三大芯片制造商（后者完成了苹果和AMD的订单）。

但是，很少有人听说过 ASML ，这是位于荷兰第五大城市埃恩德霍芬郊区的一家中等公司。但是，如果您看，这家公司在微电子行业中起着关键作用。《经济学人》（The Economist）版写道，它是世界上唯一的用于极端紫外光刻（EUV）的步进机生产商。

ASML不是唯一一家使用光在硅晶片上蚀刻集成电路的光刻机制造商。在这里，该公司与日本的佳能和尼康竞争。但是自2005年以来，这家荷兰公司的市场份额几乎翻了一番，达到62％。只有她拥有波长为13.5纳米的深紫外线光刻设备。

例如，在2019年，三星宣布在EUV范围设备上发布Exynos 9825 SoC（7 nm）。它是世界上第一批采用新工艺技术生产的微电路之一。三星工厂也有ASML步进器。

较短的波长允许蚀刻较小的组件-这对于希望根据摩尔定律增加芯片上晶体管数量的芯片制造商而言至关重要。他声称，特定区域中的组件数量大约每两年翻一番。

有趣的是，由于晶体管尺寸的物理限制，专家们一再预测摩尔定律的“死亡”。例如，这里是1999年的文章从纽约时报，大约严重障碍克服100nm的标志会谈（仅供参考，台积电和AMD都已经掌握了7纳米制程工艺）。本文引用了英特尔研究员Paul Packan的话，他在科学杂志《科学》的页面上表达了自己的见解。：

深紫外光刻是一项先进的技术，可以延长摩尔定律的寿命。第一个用于EUVL的实验对准和曝光系统（步进器）是在2000年在利弗莫尔国家实验室创建的，但是商用设备的创建花费了将近20年的时间，因为工程师们不得不解决与EUV辐射束高能量密度相关的许多棘手的技术问题，它是193 nm激光束（上一代的光刻）的十倍。

三星代表说，因此，在处理印版后很难有效地蚀刻最薄的磁道。在这种尺寸的元素上，难以将添加剂沉积到晶体中极其狭窄的链槽中。

ASML的工程师为客户提供了几种型号的EUV步进器和扫描仪，解决了这些问题。

安装用于远紫外光刻ASML TWINSCAN NXE：3400B支撑蚀刻大小元件7和5纳米以工业规模（每小时125个或更多个晶片）

的步进-用于制造半导体集成电路的主要设备。在步进器的操作期间，来自掩模的图案被重复地转换成半导体晶片的各个部分上的图案。步进器之所以得名，是因为每次曝光都是在小的矩形部分（几平方厘米的数量级）中进行的；要曝光整个印版，请以曝光区域大小的倍数逐步移动（逐次重复过程）。每次运动后，都要对正确的位置进行另外的检查。

现代光刻设备不能使用步骤，而可以使用扫描操作模式。它们被称为“扫描仪”（步进扫描）。当暴露时，板和掩模都沿相反方向移动。在在上一代扫描仪中，光罩的扫描速度高达2000毫米/秒，印版-高达500毫米/秒。

步进扫描概念《经济学人》

写道，全球三大领先的芯片制造商-英特尔，三星和台积电-已越来越依赖ASML产品，而其他技术行业则依赖于他们自己的产品。 ASML的结果反映了这种依赖性的增加。尽管半导体行业暂时下滑，但其2019年的收入增长了8％，达到118亿欧元。在2019年售出的229辆汽车中，用于深紫外线的光刻设备的交付量为26辆，但带来了收益的三分之一。该公司预计，到2025年，这一数字将上升到75％，因为其他芯片制造商正在对其工厂进行现代化改造，并且还将安装EUV光刻设备。

由于竞争对手佳能和尼康尚不具备EUV技术，因此投资者得出的结论是，ASML可以在一段时间内从其垄断中获利。自2010年以来，其市值增长了十倍，达到约1,140亿欧元，仅在去年，其市值就几乎翻了一番。如今，ASML的成本已超过空客，西门子或大众汽车。

一些欧洲公司的资本化。资料来源：《经济学人》资料库Refinitiv。

由于COVID-19，股价与所有人都进行了调整，但投资者对其长期前景表示赞赏：股票的市盈率（P / E）高达32倍，是其两倍或以上，令人印象深刻。比最大客户高出十倍。

时代并不总是那么美好。该公司于1984年由荷兰电子巨头飞利浦和半导体设备制造商ASM International合资组建。起初，她在飞利浦埃因霍温校园里占领了几座木制建筑。 ASML技术总监Jos Benschop坦率地谈到了早期问题。首批产品在一个过时的平台上发布，该公司努力寻找客户。只有在飞利浦的帮助下，她才得以继续经营。飞利浦本身面临财政困难，并获得了荷兰政府和欧洲经济共同体（欧盟的前身）的补贴。

1995年，该公司在纽约和阿姆斯特丹发行股票。此后不久，该公司依靠深紫外光刻技术，在其中她看到了芯片制造的未来。大型制造商有望在2007年左右交付首批EUV步进机。但是他们感到失望-而且不止一次。该公司发现深紫外线很难使用。解决问题所需的时间比预期的要长得多。该公司的第一批原型机于2006年被运送到比利时的一家研究机构IMEC。商业客户仅在2018年才开始使用该技术。

上一代光刻的步进机直接使用激光。但是随着波长的减小，事情变得更加复杂。

插图：ASML

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重量为180吨的机器和双层客车的大小本身就是电子工业中复杂物流的证据。这些机器的组件由大约5,000个供应商制造。德国光学公司卡尔蔡司生产镜片。荷兰的VDL生产机械臂，可将印版送入机器。光源由Cymer制造，Cymer是2013年被ASML收购的美国公司。反过来，ASML是为英特尔，三星和台积电等芯片制造商提供设备的数百家公司之一。

承认ASML的主导地位不仅限于客户或投资者。政客们也意识到了这一情况。深紫外光刻包括在Wassenaar既有军事应用又有民用的双重用途技术清单。

沃森纳尔双重用途技术清单，2019年12月版本（pdf）摘录

例如，中国寻求发展自己的领先芯片制造公司，而美国正在努力防止这种情况。2018年，ASML从华为获得了EUV扫描仪的订单，其工厂目前比现代水平落后了两代。在美国的压力下，荷兰政府尚未授予ASML出口许可证。

ASML不想拒绝进入中国市场，因为从长远来看，这可能会损害该公司在该领域的主导地位。但是中国对ASML的需求甚至超过了需求。新街研究公司的技术分析师皮埃尔·费拉古（Pierre Ferragu）说，在当局想要建造的先进微电子工厂所需的所有设备中，“ ASML技术是最难复制的”。马尔科姆•佩恩（Malcolm Penn）的另一位分析师Future Horizons表示，要在深紫外光下复制光刻技术，将需要一个中国竞争对手十年甚至更长的时间，届时技术前沿将再次向前发展。

荷兰人已经在研究新一代EUV机器5000系列具有更好的光学器件，可以每小时处理更多的硅晶片。它们应该在2023年发布。新机器使用更强大的激光，锡滴的滴落频率从50,000 Hz增加到80,000 Hz。

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