日本企業通過逆向工程掌握了光刻機技術，如今的企業能否再次通過該方法，制造出自研的光刻機？

散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州，

盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。

01

前沿導讀

據鈦媒體發布的新聞報道指出，某企業試圖通過逆向拆解的方法，來獲取ASML DUV光刻機的制造技術，但因操作失誤導致設備損壞，只能求助于ASML官方進行技術修復。盡管該事件的細節并未公布出來，但是結合當下國產設備的發展情況，也給相關企業提了一個醒。

02

逆向工程

逆向工程一直都是獲取工業技術的一種手段，該方法在某些條件下可以讓發展中國家快速跟上發達國家的腳步。

1908年，美國福特公司發明了T型車，開創了汽車流水線制造的先河，帶領美國進入全民汽車工業化時代。而到了20世紀中期，日本就通過對福特汽車進行拆解，推導出其大規模流水線制造的技術，從而讓日本的汽車工業體系迎來跨越式升級。

但是到了21世紀，集成電路技術愈發的成熟，基本上所有大型工業設備的內部都有各項傳感器以及移動定位系統。一旦設備出現故障，總部可以在極短的時間內發現異常，這種融合了芯片技術的工業設備，也讓逆向工程變得越來越困難，甚至是無從下手。

對于光刻機這種設備來說，早期的光刻機并沒有太過于先進，可以通過逆向工程的方法掌握其核心制造技術。

1961年，美國GCA（地球物理學公司）制造出了第一臺重復曝光的光刻機。依靠著手動的“微米輪”技術，該光刻機可以實現1微米的定位精度，遠超過當時市面上的其他產品。GCA也依靠著該產品，在20世紀60年代占據了全球60%以上的市場份額。

荷蘭ASML的母公司飛利浦，花費了3萬美元的價格，從GCA采購了一臺重復曝光光刻機，開始以該產品為藍本，研發自己的光刻機設備。

1974年，美國珀金埃爾默科學儀器公司制造了第一臺投影式光刻機。該設備不但大幅度提升了制造產品的良品率，而且還大幅度降低了采購掩膜的費用。

英特爾紅遍世界的8086型號CPU，就是采用珀金埃爾默的光刻機制造出來的。珀金埃爾默公司的光刻機，在20世紀70年代占據了全球90%的市場份額。

為應對珀金埃爾默公司的競爭，GCA公司又在1978年制造了全球第一臺自動化步進投影式光刻機（DSW 4800）。該設備售價45萬美元，開創了光刻機自動化制造芯片的技術先河，我們現在所熟知的DUV光刻機、EUV光刻機都屬于這種類型。

GCA公司不生產鏡頭，都是從美國博士倫公司定制的鏡頭組件。但博士倫的鏡頭在后來無法滿足光刻機的制造要求，于是GCA將目光轉向日本的尼康公司。

尼康有著50多年的鏡頭制造技術，可以滿足GCA的技術要求，于是便與GCA合作，給美國企業提供光刻機鏡頭。

隨著日本企業在半導體領域的爆發，GCA公司的CEO格林伯格決定放棄尼康，買下了特羅佩爾公司，準備開發純美國技術的光刻機設備。但特羅佩爾無法制造出合格的鏡頭，GCA與特羅佩爾的技術競爭力開始持續下降。

GCA又將目光轉向蔡司，但當時的蔡司正處于低谷時期，GCA因此在光刻機的競爭當中一落千丈。

GCA將尼康踢出供應鏈，讓尼康大為惱火。

與此同時，日本政府推出超大規模集成電路計劃，尼康和佳能受政府委托，開始制造日本的光刻機產品。

尼康通過第三方企業，從GCA手中采購了自動步進式光刻機，通過逆向工程將其拆解分析，掌握了制造光刻機的整個技術流程。再加上尼康本身就生產鏡頭，有著極高的光學素質，可以為自研光刻機提供鏡頭組件。

20世紀80年代，尼康制造出了首臺步進式光刻機 NSR-1010G。該設備比GCA的光刻機更加先進，效率更高。

1982年，尼康對美國的光刻機廠商貼臉開大，直接在美國硅谷建設工廠，將GCA手里的客戶一個個全部搶奪了過來。GCA就這樣被尼康踩在腳下，再也爬不起來。

而美國的珀金埃爾默公司，也在1990年被美國硅谷集團收購后逐步走向下坡路。

ASML在這個時期快速發展，依靠PAS 5500光刻機成功打開了國際市場，并且該型號的光刻機一直到34年后的現在，依然還在正常工作。從1995年至2000年，ASML的營收從4.46億歐元暴增至21.6億歐元，復合年增長率高達36.5%。

1997年，ASML通過股權轉讓的方式引進德國蔡司的半導體部門，深化供應鏈關系，蔡司也因此成為了ASML獨家鏡頭供應商。

2001年，在美國政府的允許下，ASML收購了美國硅谷集團，將美國的光刻機技術納入麾下，美國徹底退出了光刻機產業的競爭。

03

技術攻堅

根據ASML官方以及蔡司半導體部門的技術資料顯示，ASML的光刻機供應商多達5000家以上，其零部件高達幾十萬個。蔡司是EUV光刻機的唯一供應商，拿下了1500項以上的相關技術專利。

并且ASML有10000名對接全球客戶的工程師群體，這些工程師的作用就是保證產品的正常運行，一旦設備出現問題，相應地區的團隊將會在極短的時間內進行遠程或者是線下的售后服務。

ASML光刻機內部還有嵌入式的性能監測軟件，實時對光刻機的各項功能進行掃描，確保產品無異常或者是提前發現隱患。

想要通過逆向拆解的手段來獲取先進光刻機的制造技術，在當下來說已經是不可能的事情了，想要掌握光刻機的制造技術，只有自主研發這一條路。

參考資料： Customer support | ASML - Supplying the semiconductor industry 24/7 https://www.asml.com/en/products/customer-support

根據慧博智能投研機構整理的報告顯示，中國自主的光刻機技術依然處于厚積薄發的狀態，在工作臺、光源、鏡頭這三個技術環節需要持續優化。

ASML的光刻機是集全球頂級資源于一體的集大成者，而中國企業被美國封鎖了國際供應鏈，這些國際資源無法有效的與中國企業建立合作，中國的國產光刻機只能走本土化供應模式。

更令產業擔憂的是，由于國產設備需要與供應鏈技術磨合，導致短時間內無法解決產能、良品率等問題，市場化階段會較為困難。

并且現階段中國的芯片制造還是以ASML的設備為主，ASML的DUV光刻機在技術成熟度、產能、價格、良品率等多個方面具有優勢。

盲目的采用國產設備替換掉成熟的進口設備，這對于整個產業鏈的經濟來說都有著不小的沖擊，在沒有絕對的把握之前，使用進口設備依然是企業在商業領域的首選方案。

而國產設備需要在特定的生產線上面不斷磨合，持續進行優化進步，在設備效率達到一個理想的水平之后，再進入市場化階段去替換進口設備。

參考資料： 光刻機拆解：逆向工程思維應休矣，自主創新需夯實-鈦媒體官方網站 https://www.tmtpost.com/7743222.html

往期經典回顧：50萬+閱讀量

往期經典回顧：100萬+閱讀量