艾斯摩爾(ASML)為何被創立?

1984年飛利浦分拆微影部門成為艾斯摩爾。由於技術落後,英特爾自研多年的EUV微影機也未見推出,決定不由美國公司自製EUV微影機。為免日本的半導體業再次坐大,威脅美國的利益,捨棄日本公司佳能和尼康;美國政府決定改和獲得美國信任的荷蘭公司艾斯摩爾合作。

艾斯摩爾

建議您一併讀本貼文的另一篇姊妹文:《真正掐住台積電脖子的企業艾司摩爾(ASML)

公司的介紹

公司的由來

艾斯摩爾的光源來自於美國Cymer,光學模組來自德國蔡司,計量設備來自美國,但屬於德國科技,它的傳送帶則來自荷蘭VDL集團。一台光刻機90%零件都是透過全球採購,當中涉及到4個國家十多家公司,而下遊客戶的利益也與艾斯摩爾牢牢地綁在一起。艾斯摩爾執行長曾表示解釋,如果光刻機裡的反射鏡面積有整個德國大,最高的突起處不能高於一公分!可見光刻機有多精密了。

技術原理

艾斯摩爾採用的台積電前研發副總經理林本堅所發明的「沉浸式光刻」方案打破了日本廠商在上一代光刻技術上所碰到的技術瓶頸,建立了在更高階微影光刻的優勢,從此壟斷這個行業。

股東

艾斯摩爾的股東

2012年,英特爾(美股代碼:INTC)連同三星和台積電,三家企業共計投資52.29億歐元,先後入股艾斯摩爾,以此獲得優先供貨權,結成緊密的利益共同體。在2015年,第一台可量產的極紫外線光刻機樣機正式發佈,意味着在7奈米以下的先進製程,艾斯摩爾從此就再也沒有對手了!

艾斯摩爾和台積電的關係

台積電成立時的資金:由台灣政府出資48%,飛利浦投資美金5800萬並轉移半導體製造技術授權取得27.5%的股份。飛利浦由於是台積電的大股東,1984年飛利浦分拆微影部門成為艾斯摩爾,這使得兩家公司的關係非常地緊密。

1989年台積電工廠大火,促使台積電必需新購19部新的微影設備。艾斯摩爾和台積電的關係,來自火險公司的理賠金,台積電所新購的19部新微影設備對當時還是新創小公司的艾斯摩爾的營收有非常大的助益。有了這筆錢,從此讓艾斯摩爾有錢投入更新一代的機器的研究,直到今天的壟斷企業。

美國的EUV研發歷史

英特爾的角色

1992年,英特爾在葛洛夫時代,曾經大筆投資了兩億美金的專案,投入研發微影機的研發,鎖定EUV機的研發。最終,英特爾共投入了數十億美金在這個案子上。另外,英特爾又另行投資了數十億美金,學習如何利用EUV機台來進行蝕刻晶片。

但問題是英特爾從未打算自行製造EUV機,但英特爾一直期望有公司能製造出這一台EUV機,否則英特爾就無法蝕刻愈來愈小的線路的晶片。

美國曾經存的EUV業者

GCA微影企業在此時已經破產,GCA的EUV微影機同業SVG則遠落後日本的尼康和佳能。日本的尼康和佳能的真正對手是當時規模比他們小很多的荷蘭的艾斯摩爾。

美國官方機構對EUV的投資

1996年,美國能源部的幾個實驗室,包括製造EUV有相當經驗的勞倫斯利佛摩國家實驗室和桑迪亞國家實驗室,建立了夥伴關係,進行光學和EUV相關領域的研究。英特爾出面召集了其它六家半導體企業加入這個官方主導的聯盟,並由英特爾支付大部份的費用。

問題是:這些實驗室,美國國防部的DARPA,和英特爾的研究焦點都放在科學研究,而不是製造出一台EUV機器。但英特爾和美國晶片業立即需要的是EUV製造出一台EUV機器。此時,美國這個領域最好的SVG,技術上卻遠遠落後日本和荷蘭。

艾斯摩爾是被催生出來的

美國把EUV研究成果和外國共享

迫於現實,美國政府最後只好決定把美國的EUV研究成果和外國共享,但又不放心日本,唯一的選擇就只能是艾斯摩爾了。

據美國軍方和政界相關人士後來的回憶,國會和三位參議員都曾擔心把如此敏感的科技成果和外國分享,而且最後還必需仰賴國外的EUV的風險。當時的決策過程的確是由美國總統,美國國防部,華盛頓相關國安單位一致的同意。

一如接替葛洛夫的英特爾執行長巴瑞特在2001年表示:「艾斯摩爾和SVG兩家公司不合併的話,美國開發新機台的時程將會被延誤。」

艾斯摩爾是混血公司

2001年艾斯摩爾收購了美國當時最後的一家EUV微影機同業SVG。艾斯摩爾本身只生產15%的零件。零件供應商遍佈全球,包括美國,荷蘭,斯洛文尼亞,希臘,日本等。主要是在美國以外的國家組裝,但是仍會有一些零件在美國的康乃迪克州製造。

很特別的是艾斯摩爾的EUV微影機是主要零件都只有一個供應商,其中最關鍵為德國的蔡司,美國的西盟(Cymer),德國的創浦(Trumpf)這三家。

總之,艾斯摩爾的EUV微影機目前是壟斷性的,沒有替代品。

由美國監管的荷蘭公司

美國的底線

  • 由於美國的技術落後,英特爾自研多年的EUV微影機也未見推出,決定不由美國公司自製EUV微影機。
  • 為免日本的半導體業再次坐大,威脅美國的利益,捨棄日本公司佳能和尼康;美國政府決定改和獲得美國信任的荷蘭公司艾斯摩爾合作。
  • 美國要求艾斯摩爾必需採購美國零件,在美國設廠,產品優先供應美國公司。

為何艾斯摩爾聽命於美國?

有了1980到1990年代在日本半導體領域力壓了美國將近二十年的慘痛經驗,美國政府將極紫外線技術視為推動本國半導體產業發展的核心技術,並不希望外國企業能參與其中。

後來艾斯摩爾同意在美國建立一所工廠和一個研發中心,以此滿足所有美國本土的產能需求。還保證55%的零組件均從美國供應商處採購,並接受定期審查。這也是為什麼美國能禁止荷蘭的光刻機出口中國的根本原因。

另一個很合理的理由是:ASML指出,該公司最尖端的光刻機當中,來自美國零件供應商的部份佔55%以上的比例。

艾斯摩爾
credit: Ideogram

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