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高端芯片是如何制成的？--EUV光刻机介绍

时间：

2020-08-31

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在芯片领域，有一种叫光刻机的设备，虽然不是印钞机，但却比印钞机还金贵。芯片代工厂如果能抢先拿到机器开工，就相当于直接开动了印钞产线，而高端的EUV光刻机也因此被冠上了“合法印钞机”的名号。

光刻机是芯片制造流程中必不可少的机器，而光刻过程也是整个芯片制造过程中耗时最长、成本最高、最关键的一步。

衡量光刻机最重要的指标，就是这台光刻机可以生产出制程为多少nm的芯片，因为本质上说，制程越低，芯片功耗越小、性能越强。

现在最强大的光刻机就是荷兰ASML公司生产的通过极紫外光(EUV)进行光刻的光刻机，可以制造制程为7nm的芯片，每年最多生产几十台，每台价值1.2亿美元，重达180吨，全球的芯片代工厂都追着ASML苦等几年，才能抢到几台机器。

ASML的EUV光刻机几乎逼近物理学、材料学以及精密制造的极限。光源功率要求极高，透镜和反射镜系统也极致精密，还需要真空环境，配套的抗蚀剂和防护膜的良品率也不高。目前世界上任何国家都无法独自量产EUV光刻机，实际上它90%的部件均来自美国和欧洲的顶尖厂商，整个西方最先进的工业体系，托起了如今的ASML。

但其实，早在上世纪80年代，ASML还只是飞利浦旗下的一家合资小公司。全司上下算上老板仅31位员工，只能挤在飞利浦总部旁临时搭起的板房里办公。员工一出门就能看到板房旁边一只巨大的垃圾桶，而员工们出门销售，也只能顶着母公司的名义，在对手的映衬下，显得弱小、可怜，又无助。

但ASML逐渐跟上下游厂商形成了巨大的利益共同体，包括英特尔、三星、台积电、海力士都已经跟ASML紧密合作，可以说大半个半导体产业都是ASML一家的合作伙伴。

目前ASML公司在高端光刻机市场份额上有绝对领先的市场地位，现在已经保持着60%左右的市场份额。

而且更关键的是，全球只有ASML一家公司可以生产最先进的7nm制程光刻机，任何厂家想生产最先进的芯片，就必须跟ASML合作。

总而言之，造出一台EUV光刻机难度极大，它需要的不是一两个天才，甚至不是一两个顶级团队，也许需要举国之力。

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