了解光刻机巨人ASML的封神之路，看这一篇就够了

　　ASML位于荷兰艾恩德霍芬的总部
　　ASML，中文名：阿斯麦 ，目前世界上最先进光刻机生产商。要想生产10nm以下的芯片就必须用EUV（极紫外线）光刻机，而目前有能力生产EUV光刻机的只有这个ASML，没有之一。
　　我对这种牛逼到不行的企业的发展特别感兴趣，就想研究看它是如何一步步做到现在这样的。
　　罗马不是一天建成的，ASML肯定不是一出生就变成这个样子的。我们还是先从半导体的发展开始说起。什么是光刻机
　　现代各种智能设备中都离不开芯片，从华为最新的麒麟1020到苹果的A14代表的是当前功能最强的处理芯片。通常我们看到的芯片是下面这个样子的：
　　cpu芯片
　　而芯片的内部其实是这样的：
　　集成电路内部放大图
　　所有的芯片就是在硅圆上刻出一道道沟槽，形成逻辑电路门，让他们可以进行通过控制电路的开与关来进行逻辑运算。
　　沙子如何变硅圆
　　而光刻机就是在这些硅晶圆上面刻出电路的设备。
　　如果把芯片比作刻版画，首先这些圆形的硅晶圆就是画纸，芯片生产的过程就是在硅圆这张＂纸＂上，先涂上一层名为光刻胶的＂油墨＂，再用光线作＂笔＂，在硅衬底上＂拓＂出需要的图案，然后用化学物质做＂刻刀＂，把图案雕刻出来。
　　以光线为＂笔＂、拓印图案这一步被称为光刻。
　　在芯片制造几百道工序里，光刻是芯片生产中最重要的步骤之一。图案线条的粗细程度直接影响后续的雕刻步骤。
　　目前市场上主流的光刻技术是DUV（深紫外线）技术，最先进的则是EUV技术。
　　光刻过程
　　刻刀越细则刻出来的芯片的制程也就越小，说明同样尺寸的芯片的集成程度就越高，同时带来的好处就是耗电量，发热量都会更低。
　　目前最先进的EUV光刻采用波长为10-14纳米的极紫外光作为光源，可使曝光波长一下子降到13.5nm。
　　而EUV光刻机相当于用13.5nm的刻刀在硅晶圆上面刻出10nm以下的刻痕，据说台积电计划要在2023年完成2nm制程的芯片量产。
　　这就是光刻机，生产芯片的主要设备，集地球上材料，光学，机电等领域最尖端的技术于一身，被誉为是半导体产业皇冠上的明珠。 ASML的诞生
　　Arthur del Prado
　　说起ASML的创立我们得从一家企业和一个人说起，这家企业就是大名鼎鼎的荷兰飞利浦，而这个人呢大家应该就不太熟悉了，他的名字叫Arthur del Prado。
　　在光刻机领域还有几家生产商大家也都不陌生，日本的尼康和佳能。这两家企业的历史都很久远，一家是百年老店尼康，成立于1917年，佳能则是成立于1937年。他们都在ASML成立之前就已经推出了商用光刻机。
　　尼康是在1980年成功发布了首款半导体光刻机NSR-1010G。
　　尼康首款半导体光刻机NSR-1010G
　　而佳能就更早，在1970年推出日本首台半导体光刻机 ， 只是那时候的半导体行业还处于蛮荒状态。摩尔定律1975年才被提出。
　　而那时荷兰电子产品公司飞利浦也在实验室捣鼓出了步进式扫描光刻技术的雏型，但是拿不准这个技术有多大的商用价值，于是就想找人一起弄，来平摊风险。
　　首先它去找的是美国那些巨头，比如IBM，GCA等大厂，要技术有技术，要钱有钱，这样可以保证这个项目更好的延续下去。可惜那些巨头表示没有什么兴趣，飞利浦吃了闭门羹。
　　这时候一个人主动找上门，就是刚才我们介绍的Arthur先生，他愿意接下这个项目，其实他是荷兰小公司ASMI（ASM国际）的老板。这就是为什么合资后的企业名叫ASML，前面都是ASM。
　　Arthur在 1931 年出生于印度尼西亚的巴达维亚。 早年去了美国进入了哈佛商学院，没获得学位就出来，后来又去了硅谷。极富战略眼光的Parodo和从威廉·肖克利实验室里离开创业的Dean Knapic相识，获得了在欧洲开拓半导体市场的机会。连同先进的硅晶体制造工艺带回来的，还有就是硅谷的创业精神。
　　1964年，Arthur在荷兰成立了ASMI ,主要是做半导体薄膜沉积设备的，这是半导体芯片制造过程中必不可少的一个过程。
　　就这样，经过Arthur的软磨硬泡，在1984年，ASMI和飞利浦一起成立了ASML（全称Advanced Semiconductor Material Lithography，先进半导体材料光刻公司），开始了艰难而又光辉的光刻机制造之路。 艰难开始
　　ASML初始办公区
　　刚成立的ASML只有31人，没有办公室就窝在飞利浦大厦外的简易木板房里办公。飞利浦做梦也没想到当初只是为了实验的小项目最终会成为芯片发展史上最重要的神一样的企业。可以说如果ASML交不出EUV，摩尔定理将就此失效。
　　不过ASML一开始就表现出初生牛犊不怕虎的劲头，成立第一年就克服种种技术困难，推出了第一代步进式扫描光刻机PAS2000，获得了市场初步认可，也得以让ASML生存下去。
　　之后ASML通过持续的改进能力和出色的销售能力，尽管还不足以与当时市场老大尼康相比，但是也终于在光刻机市场上站稳了脚跟，并且在1995年实现了美国纳斯达克和荷兰阿姆斯特丹交易市场的上市，有了充足的资金就可以进行更加快速的发展。弯道超车
　　光刻机是属于资本密集型，没有钱没有技术是不太可能有很大的发展的。时间到了21世纪，光刻机的发展遇到了一个技术瓶颈，光刻机上面的光源的波长一直被定格在了193nm，这就好比手里这把刀不够锋利精细就没办法雕刻出更精细版画。于是像尼康，SVG已经希望采用原先的干式技术，想办法把光波缩短到153nm，但是这种光极易被吸收。
　　林本坚
　　这时候台积电的研发经理林本坚提出一些革命性的＂浸润式光刻＂的技术方案，可以把光波缩短到132nm，当时他拿着这个方案去找各个厂商。尼康，佳能及SVG考虑之前为干式缩影光刻技术已经投入了很大的成本，而且已经获得了实质进展，于是他们拒绝了这个只是雏形的方案。
　　而ASML在市场一直处于劣势被动，这时候接触到了这么一个有机会翻盘的方案是天赐良机，开始了和台积电一起潜心研究。
　　首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i
　　2004年，经过双方一年的通力合作之后，ASML全力赶出了第一台浸润式光刻机样机。
　　尽管尼康等也很快推出了他们的153nm干式微影光刻机，但是哪怕浸润式光刻机再怎么不成熟，在光波这一主要技术参数上实力碾压干式微影光刻机，132nm，绝无仅有。
　　就好比飞机再怎么不完美也比汽车跑的快。
　　ASML也很快拿到了台积电和IBM在浸润式光刻机的订单，后面几代产品更加趋于完善。后来尼康重启启动浸润式光刻机的研究已经晚了，等他们推出的问题多多的浸润式光刻机市场已经被ASML占领的差不多了。
　　在2000年之前的16年里，ASML占据的市场份额不足10%。2000年后，阿斯麦市场份额不断攀升。到2007年，阿斯麦市场份额已经超过尼康，达到约60%。一骑绝尘
　　尽管在浸润式光刻机的研发中，让ASML抢得了先机，但是这并不足以让它占据绝对领导地位，因为这点优势尼康它们花点时间也能很快的赶上。
　　之后的机遇让ASML彻底将尼康它们远远甩在后面，基本可以说彻底让它们对光刻机市场绝望。
　　在1997年，英特尔意识到跨越193nm波长的困难，希望能用EUV（极紫光）来另辟新径，但是这个方案难度性太高，所以英特尔拉着美国政府成立了＂EUV LLC＂（The Extreme Ultraviolet Limited Liability Company，极紫外线有限责任公司）＂的组织。
　　EUV LLC里可谓是群英荟萃，商业力量有摩托罗拉、AMD、英特尔等，还汇集了美国三大国家实验室。
　　LLC俱乐部中都是美国成员，英特尔看中ASML和尼康厂商的丰富制造经验，希望能拉它们其中一家入伙，但是美国政府担心核心技术被国外企业掌握。
　　这时候ASML的积极响应又发挥了非常好的作用，首先ASML答应在美国建厂，同时承诺55%的原材料从美国采购。
　　最终有两家外国企业进入到了EUV LLC联盟中，一家是ASML，另外一家则是德国的英飞凌。
　　倒不是说尼康不积极，主要那时候日本还是美国在半导体行业主要竞争对手，从政治上尼康也不太可能进入到联盟中。
　　在1997到2003年，ASML和世界顶级的半导体领域玩家聚集EUV LLC，用了6年的时间来回答一个问题：EUV可以实现吗。他们发现最终的答案是肯定的，于是在2003年，EUV LLC就此解散。其中各个成员各自踏上了研发之路。
　　从论证EUV的可行性到最终实现有着巨大的差距，ASML进入到联盟中也并不是躺赢。真正EUV光刻机的实现还是需要整合各个领域的尖端技术，同时还需要大量的资金。
　　阿斯麦的最新EUV光刻机TWINSCAN NXE：3400C
　　最终ASML还是克服了种种困难，在2010年完成了首台EUV光刻机，型号为NXE：3100，交付给台积电研发测试。
　　经过几次升级，阿斯麦在2016年推出首台可量产的EUV光刻机NXE：3400B并获得订单。NXE：3400B售价约为1.2亿美元，从2017年第二季度起开始出货。直到今天，产品的迭代还在继续。根据阿斯麦的信息，EXE：5000系列光刻机样机最快在2021年问世。
　　同时在这些年当中，ASML进行了光刻机上下游产业链的整合，收购或入股了多家核心技术供应商，至此ASML已经建立起光刻机领域的高深的护城河。
　　到目前为止，ASML是世界唯一一家能生产EUV光刻机的企业，世界60%的光刻机份额由ASML掌控，ASML完成了它的封神之路。