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光刻机之战-3
来源:互联网   发布日期:2019-07-05 08:13   浏览:147次  值班编辑QQ:点击这里给我发消息

《光刻机之战》里面关于日本人如何打败美国的描述非常粗糙。考虑到日本和欧洲当时的情况对我国今天发展集成电路业很有借鉴意义,所以计划再分两三次聊一下这些故事。 一、 再 80 年代初,为了不被强劲发展的美日甩开距离,欧洲共同体在高科技领域推 ...
 

《光刻机之战》里面关于日本人如何打败美国的描述非常粗糙。考虑到日本欧洲当时的情况对我国今天发展集成电路业很有借鉴意义,所以计划再分两三次聊一下这些故事。

一、

再 80 年代初,为了不被强劲发展的美日甩开距离,欧洲共同体在高科技领域推出政府资助主导的 尤里卡计划 。在这个计划框架内,有个关于集成电路的子计划叫做 JESSI。

JESSI 里面最重要的一个项目叫做 MEGA,就是做 Megabit (1Mb)的内存。看我专栏的朋友都知道,内存就是电子业的石油,因为电子产品基本都需要用到。

MEGA 项目的核心主导者是飞利浦(NXP 前身)和西门子(英飞凌前身)。考虑到内存业投资巨大和风险巨大,两个公司分工了一下:飞利浦负责 SRAM,西门子负责 DRAM。

项目正式启动是在 1984 年,两大巨头计划五年内各出资约 15 亿马克,其中两国政府资助约 5 亿马克,目标是在 80 年代末赶上日本人。

那时美元对马克大约是1:2 吧(中国职工月工资应该不到 30 美元),所以这是非常大的一笔钱。

MEGA 项目也有很多配套厂商,包括 ASML。理论上它将从 MEGA 项目中获益,然而实际上如何呢?我们留到后面再说。

二、

法国的 Thomson 公司找西门子想要合作做内存,而德国人似乎看不上法国人。结果 Thomson 去找了意大利的 SGS 公司,两公司当时都相对弱一些,决定抱团取暖参加 JESSI。合并后的 SGS-Thomson 后来缩写成 ST,就是著名的意法半导体(ST Microelectronics)。

因为当时电子电路数字化的潮流浩浩荡荡,日美公司都把绝大多数资源投入数字电路。制程落后的 STM 选择了避开锋芒,在模拟和混合电路上找到了立足点,他们在低级的 EPROM 上也赚了不少钱。

西门子则选择了弯道超车,直接从日本东芝引进 DRAM 技术,顺利在 1987 年量产了 1Mb DRAM,甚至领先了美国人。

因为这个原因,西门子直接引入了全套日本生产线,包括佳能光刻机。

ASML 则欲哭无泪:原本案板上的鸭子飞了。说好了是欧洲政府补贴的项目,好处却给了日本人。

ASML 当时产品还没有很好的成功案例,西门子不愿意做白鼠也是可以理解的。

这个大生意一丢就是十来年,ASML 直到英飞凌独立才开始拿回光刻业务。

西门子 MEGA 项目的成功使得其内存业务蒸蒸日上二十年直到奇梦达破产,而破产根源之一是东芝退出了 Trench 技术联盟。(这是一种轮回么?,详见《内存的故事》)

西门子 1Mb 内存(PhotoCredit: Siemens)

三、

好在 ASML 还有飞利浦这个亲爸爸。在 ASML 一台光刻机都卖不出去的时候,飞利浦还是率先买了几台。1987 年飞利浦 MEGA 项目上线时,把宝都压给了 ASML 第三款光刻机 PAS2500。

然而,SRAM 的市场需求并不大,而且英特尔还把它集成到 CPU 里(Cache 缓存)。

最终飞利浦的 MEGA 项目失败了。有分析师说,飞利浦 SRAM 的年产能足够全球用四年。

有意义的是,飞利浦 MEGA 的失败却酝酿着一个巨大的成功:台积电。

很多人不知道,台积电 1987 年诞生时是台湾工研院和飞利浦的合资公司。

在台积电里,飞利浦占 27.5% 股份,是最大的外部股东。

飞利浦毫无保留地把 MEGA 生产线开放给台积电学习,然后再原封不动地把整条生产线搬到台湾给台积电。

意外的是,1988 年底生产线快装好的时候,发生了一场火灾。台积电把所有被烟熏了的光刻机退回 ASML,并下了个十七台新机的订单。

ASML 刚好非常缺钱,这些订单在关键时刻救了急。结果为火灾买单的保险公司,等于成了 ASML 1989 年最大的客户。

一小时可以生产 70 片 6 英寸晶圆的 PAS2500,刚好是 ASML 第一款真正实现高速和稳定的光刻机。

也许真的是时势造英雄。ASML 和台积电两个当时默默无闻的小公司,经过如此因缘巧合互相扶持,终成今天半导体行业的绝代双骄。

(未完待续)

参考阅读:

《光刻机之战-1》

《光刻机之战-2》

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