揭秘世界上精度最高的设备，没有之一

2019年了，我们今天的主题是通过这台“精度最高”的设备来来看我们的“半导体行业”，最后切入到我们推荐的“核心零部件”；


如果要盘点2018年大事件，肯定会有“中美贸易战”，而中美贸易战的起点具体从哪里开始，我们作为吃瓜群众，很难了解到具体的节点，但是大家都记住了“中兴事件”，虽然手机已经占据终端的大部分市场，但是最核心的技术还在别人的手里，而手机中的芯片就是国外公司的，半导体产量我们不缺，可是却制造芯片的设备。中兴事件对企业是个镜鉴，企业必须进一步提高创新，尽快把核心技术掌握在自己手中。


下面我们来介绍一下：

图片里的产品叫光刻机，产自荷兰ASML公司。


ASML公司 简介

ASML公司 (全称： Advanced Semiconductor Material Lithography, 目前该全称已不做为公司标识使用，公司的注册标识为ASML Holding N.V)，中文名称为阿斯麦（大陆）、艾司摩尔（台湾），向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。


创立于1984年，是从飞利浦独立出来的一个半导体设备制造商。前称ASM Lithography Holding N.V.，于2001年改为现用名，总部位于荷兰费尔德霍芬，全职雇员12,168人，是一家半导体设备设计、制造及销售公司。


阿斯麦公司为半导体生产商提供光刻机及相关服务，TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生产效率最高，应用最为广泛的高端光刻机型。


目前全球绝大多数半导体生产厂商，都向ASML采购TWINSCAN机型，例如英特尔，三星，海力士，台积电，联电，格芯及其它半导体厂。随着摩尔定律的发展，芯片走向了7nm以下，这就需要更高级的EUV光刻系统，全球只有ASML的NXE:3400B能够满足需求。


未来，只有他的EUV光刻机能够帮助芯片接续微缩，因此这些设备纵使卖到上亿欧元，都能被客户所接受。



什么是光刻机？

每台设备都离不开控制系统，控制系统都离不开集成电路，而光刻机就是制造大规模集成电路的核心设备；光刻机就是把工程师的设计‘印入’基底材料。而这项技术长期被荷兰、德国、日本等把持；

按照用途可以分为好几种：

有用于生产芯片的光刻机；

有用于封装的光刻机；

还有用于LED制造领域的投影光刻机。

而用于生产芯片的光刻机是在半导体设备制造上最大的短板，国内晶圆厂所需的高端光刻机完全依赖进口。


目前，光刻机领域的龙头老大是荷兰ASML，并已经占据了高达80%的市场份额，垄断了高端光刻机市场--最先进的EUV光刻机售价曾高达1亿美元一台，且全球仅仅ASML能够生产。Intel、台积电、三星都是它的股东，重金供养ASML，并且有技术人员驻厂，Intel、三星的14nm光刻机都是买自ASML，格罗方德、联电以及中芯国际等晶圆厂的光刻机主要也是来自ASML。


上面有提到14nm光刻机，目前了解到的，2018年已经突破5nm的级别，而日本尼康、佳能基本目前还未推出第六代产品，国内做的比较好的90nm左右，其他公司可想而知。


顺便我们来了解一下：国内有哪些半导体厂商：我们都描述的简称；

北京：北方华创、电子科技集团45所、中电科电子装备集团有限公司

浙江：长川科技、晶盛机电、

上海：中微半导体；上海微电子、至纯科技、上海睿励、中芯国际

武汉：精测电子

沈阳：沈阳芯源、沈阳拓荆

天津：天津华海清科


中外的具体差距

大致分了地域，基本上半导体在北方，尤其是在上海和北京。但是从精度来看，想起周星驰无厘头的一句台词：“一个能打都没有”，但是从长远来看，我还是非常支持和佩服这些企业的，虽然做不到，但是一直在默默的向前，崛起和腾飞都离不开他们几十年如一日的努力和坚持。个人不禁想到汽车行业，可能跟从事过有关吧，10几年了，合资的品牌很多，真正做核心发动机只有私营企业，如比亚迪、吉利。扯远了


这不仅使国内晶圆厂要耗费巨资购买设备，对产业发展和自主技术的成长也带来很大不利影响--ASML在向国内晶圆厂出售光刻机时有保留条款，那就是禁止用ASML出售给国内的光刻机给国内自主CPU做代工--专供军用的龙芯3A1500和在党政军市场使用的龙芯3A2000，只能小批量生产，这很大程度上影响了自主技术和集成电路产业的发展


我们不禁要问，为什么我们不买呢或者投资合资什么的？

作为集成电路制造过程中最核心的设备，光刻机至关重要，芯片厂商想要提升工艺制程，没有它万万不行，半导体工艺为啥提升不上去，光刻机被禁售是一个主要因素。


这么昂贵的设备，为什么不卖给呢？这就要提到《瓦森纳协定》。


《瓦森纳协定》又称瓦森纳安排机制，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳安排》，目前共有包括美国、日本、英国、俄罗斯等40个成员国（注：没有）。尽管“瓦森纳安排”规定成员国自行决定是否发放敏感产品和技术的出口许可证，并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息。但“安排”实际上完全受美国控制。当“瓦森纳安排” 某一国家拟向出口某项高技术时，美国甚至直接出面干涉，如捷克拟向出口“无源雷达设备”时，美便向捷克施加压力，迫使捷克停止这项交易。


当然，这个协定对也不是完全禁售，只是禁售最新的几代设备。瓦森纳协议每过几年都会更新禁售列表；

比如2010年90nm以下的设备都是不允许销售的，到2015年就改成65nm以下的了。

再例如：高端机床，那个也是工业母机，日本对国内基本也是禁售，一般只买普通车床、加工中心，高端基本不买，卖了还会加定位锁，直线移动超过50m就回自动锁机、对科技、航天、机床类的企业或规模太大的企业都会禁售；（本人亲身经历）；

随着改革开放30年，取得巨大的发展，外国厂家为了进一步降低成本，将厂开设到了，从而不得不雇佣的员工来从产品的研发改进、生产、量产、采购、质检等多个环节，光刻机其实也是有很多零部件组成，我们今天谈到里面的传动部件——直线电机；它是设备里面最基础的传动部件，相对于传统的丝杆、涡轮等传统的传动机构，直线电机配合高分辨率的伺服才能满足芯片的高精度，高速度。而ASML的直线电机全部用的是Tecnotion


Tecnotion也是一家荷兰公司，前身是也飞利浦公司的一个部门，后独立出来，专门从事直线电机研发，2018年之前客户：只有ASML。后来随着国内直线电机运用越来越广泛，国内也有很多做直线电机的厂家，但是随着时间的发展和技术的沉淀，国内确实也出现不少做直线电机的厂家；但是总结了一下：入门简单，做好不易；