芯片的战争

    格鲁夫团队对台积电的考核并未放松，提出了200多个问题让台积电立刻改进。张忠谋以强悍地作风推进问题改进，坚持的高标准、严格要求和绝对世界观，最终拿下了认证和订单，同时也为企业建立起了规章制度上的国际化标准。

    乘行业复苏之风快速增长，台积电于1994年9月5日在湾岛证券交易所上市，于1997年10月8日又在纽约证券交易所上市。

    而等到2003年，台积电和A**L开始合作的时候，借着A**L合作，在193nm浸入式光刻技术上取得重大突破之际，开始强势崛起!




第179章 与ASML谈判
    “余总，对于我们的两台设备，你还有什么意见，或者想了解的？”一旁的A**L工作人员问道。

    “没什么了……回吧。”

    余子贤没什么看的了，主要确认设备的存在和完好性，再一个就是对应设备技术特性，而余子贤看重的主要两点:1.5微米的制程、步进式。

    在余子贤心里，这两台光刻机已经是香积电的了。其他的事情，就交给谈判桌上搞定，然后尽可能涩争取尽可能的利益。

    当余子贤参观完成苔积电库房的光刻机，向A**L确认了购买意向之后，与A**L的谈判重心就从欧洲芬兰转移到了湾岛新竹。

    说到苔积电于A**L合作以及壮大的原因还要数浸入式光刻。

    那么什么是浸入式光刻了？

    自从摩尔定律被提出，人类的想象力就得到了无限发挥的空间。每一次尺寸缩小就意味着制程上的革新，一幕幕工艺上的改朝换代就这样不断上演，浸入式光刻也就此走上了历史舞台。

    浸入式光刻的原型实验在上世纪90年代开始陆续出现。1999年，IBM的Hoffnagle使用257nm干涉系统制作出周期为89nm的密集图形。当时使用的浸入液是环辛烷。但因为当时对浸入液的充入、镜头的沾污、光刻胶的稳定性和气泡的伤害等关键问题缺乏了解，人们并未对浸入式光刻展开深入的研究。

    2002年以前，业界普遍认为193nm光刻无法延伸到65nm技术节点，而157nm将成为主流技术。然而，157nm光刻技术遭遇到了来自光刻机透镜的巨大挑战。这是由于绝大多数材料会强烈地吸收157nm的光波，只有CaF2勉强可以使用。但研磨得到的CaF2镜头缺陷率和像差很难控制，并且价格相当昂贵。雪上加霜的是它的使用寿命也极短，频繁更换镜头让芯片制造业无法容忍。

    正当众多研究者在157nm浸入式光刻面前踌躇不前时，时任T**C资深处长的林本坚提出了193nm浸入式光刻的概念。在157nm波长下水是不透明的液体，但是对于193nm的波长则是几乎完全透明的。并且水在193nm的折射率高达1.44，而可见光只有1.33！如果把水这样一种相当理想的浸入液，配合已经十分成熟的193nm光刻设备，那么设备厂商只需做较小的改进，重点解决与水浸入有关的问题，193nm水浸式光刻机就近在咫尺了。同时，193nm光波在水中的等效波长缩短为134nm，足可超越157nm的极限。193nm浸入式光刻的研究随即成为光刻界追逐的焦点。

    浸入式光刻是指在光刻机投影镜头与半导体硅片之间用一种液体充满，从而获得更好分辩率及增大镜头的数值孔径，进而实现更小曝光尺寸的一种新型光刻技术。

    回到91年的此时，苔积电只是苔积电，A**L只是A**L，两者都还是各自领域中弟弟。

    半导体与集成电路、芯片的概念区别。

    一、基本定义、概念与分类

    半导体指常温下导电性能介于导体（conductor）与绝缘体（insulator）之间的材料。从狭义上来讲：微电子工业中的半导体材料主要是指：锗（Ge）、硅（Si）、砷化镓（GaAs）。从广义上来讲：半导体材料还包括各种氧化物半导体，有机半导体等。

    半导体分类

    按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及能进行分类的方法。

    芯片与集成电路的联系和区别

    芯片一般是指集成电路的载体，也是集成电路经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立的整体。

    “芯片”和“集成电路”这两个词经常混着使用，比如在大家平常讨论话题中，集成电路设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上，这两个词有联系，也有区别。

    集成电路实体往往要以芯片的形式存在，因为狭义的集成电路，是强调电路本身，比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器，当它还在图纸上呈现的时候，我们也可以叫它集成电路，当我们要拿这个小集成电路来应用的时候，那它必须以独立的一块实物，或者嵌入到更大的集成电路中，依托芯片来发挥他的作用；集成电路更着重电路的设计和布局布线，芯片更强调电路的集成、生产和封装。而广义的集成电路，当涉及到行业（区别于其他行业）时，也可以包含芯片相关的各种含义。

    芯片也有它独特的地方，广义上，只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有电路。比如半导体光源芯片；比如机械芯片，如MEMS陀螺仪；或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中，当把范围局限到硅集成电路时，芯片和集成电路的交集就是在“硅晶片上的电路”上。芯片组，则是一系列相互关联的芯片组合，它们相互依赖，组合在一起能发挥更大的作用，比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组，手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。

    芯片的概念。

    将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

    从1949年到1957年，维尔纳·雅各比（Werner Jacobi）、杰弗里·杜默（Jeffrey Dummer）、西德尼·达林顿（Sidney Darlington）、樽井康夫（Yasuo Tarui）都开发了原型，但现代集成电路是由杰克·基尔比在1958年发明的。其因此荣获2000年诺贝尔物理奖，但同时间也发展出近代实用的集成电路的罗伯特·诺伊斯，却早于1990年就过世。



第180章 ASML又来了
    另一个时空，光刻机的发展经过了一个漫长的过程，1960 年代的接触式光刻机、接近式光刻机，到 1970 年代的投影式光刻机，1980 年代的步进式光刻机，到步进式扫描光刻机，到浸入式光刻机和8102年的 EUV 光刻机，设备性能不断提高，推动集成电路按照摩尔定律往前发展。

    曝光光源方面，从 1960 年代初到 1980 年代中期，汞灯已用于光刻，其光谱线分别为 436nm（g 线）、405nm（h 线）和 365nm（i 线）。然而，随着半导体行业对更高分辨率（集成度更高和速度更快的芯片）和更高产量（更低成本）的需求，基于汞灯光源的光刻工具已不再能够满足半导体业界的高端要求。

    1982 年，IBM 的 Kanti Jain 开创性的提出了“excimer laser lithography（准分子激光光刻）”，并进行了演示，现在准分子激光光刻机器（步进和扫描仪）在全球集成电路生产中得到广泛使用。在在发展的 30 年中，准分子激光光刻技术一直是摩尔定律持续推进的关键因素。使得芯片制造中的最小特征尺寸从 1990 年的 500nm 推进至 2016 年 10nm，再到8102年的台积电和三星实现量产的 7nm 产品。

    这其中，汞灯的436nm（g 线）、405nm（h 线）和 365nm（i 线），准分子激光248nm都指的是光刻机用来光刻的曝光光源。

    1971年Intel 公司推出的10微米全球第一款4004微处理器，再到1980年2微米工艺的256Kb DRAM，1984年1微米工艺的1Mb DRAM，再到1991年此时即将问世的0.35微米工艺的64Mb DRAM ……10微米到0.35微米，指的是通过光刻机光刻等工艺，在芯片内部中，晶体管之间或者线最小可以做到的距离。

    微米和纳米的概念，到底有多宽或者多细，大家可以体会一下：

    1毫米（mm）等于1000微米（μm），一微米（mm）等于1000纳米（nm）。

    而成年男性的头发直径一般在40到80微米之间，女性的头发直径则一般在20微米到40微米之间，小孩子的头发则是40微米左右。

    也就是说，此时工艺为1微米的芯片中，晶体管的线宽大概是小孩头发直径的1/40；换而言之，直径40微米的头发横切之后的面积上，按照1微米的工艺光刻，可以光刻20-30个晶体管！

    而光刻工艺越好，工艺制程越小，芯片集成度越高，性能越好，功耗越低。

    所以，电子产品不断追求卓越性能的背后，是芯片的处理能力的不断上升！而反应到芯片生产厂家和芯片制造设备上，就是对芯片制程工艺的不断缩小和光刻机等设备光刻特征尺寸的不断缩小。

    所以，余子贤一心一想要A**L可以制造出0.8微米工艺制程芯片的PAS5000光刻机，最次也要拿到1.2微米的PAS2300光刻机。甚至不惜，给A**L制造一些紧张气息，透露PAS5500扫描式步进光刻机的相关信息！

    “你怎么知道我们PAS5500型光刻机即将上世的？”里托斯·基维先生站了起来，怼着余子贤的脸，严肃的问道！

    “里托斯·基维先生，我们的合作的可能已经消失了……所以，很抱歉，我不可能告诉你原因的！”

    “不不……余先生，一切皆有可能！”

    “走吧……”余子贤直接带头站了起来，带着其他几个人向外走去！

    余子贤就这样走出去，虽然更多的是想给A**L一些压力，让他们退让，愿意以合理价格出售自己想要的光刻机！就算是1微米的PAS2500出售有困难，但是如果A**L可以无偿将1.5微米的PAS2300升级到1.2微米，倒也不是不可以接受。

    不过，余子贤在看到天下的乌鸦一般黑之后，已经做好了最坏的打算。之前，余子贤本来想着捡PAS2300的便宜，可是如果只是1.5微米的制程，余子贤还想再看一看，他想让曹飞他们再重点公关一下佳能，或许以可以接受的价格引进1.2微米的光刻机有可能！

    里托斯·基维一看余子贤直接到这人走了，也是有点急了，再次大声喊道：“余先生，你等一等，我立即向总部申请！”

    牵扯到PAS5500光刻机的上市，他不得不慎重。更何况，在他看来，香积电确实是PAS2300光刻机非常合适的买主！

    目前，湾岛的苔积电和联华电厂房建设早已经结束，而前两年的苔积电，代工商业模式不被认可，订单稀少。经过这两年的发展，湾岛半导体行业才实现起步，开始逐步盈利。刚完成投资的苔积电，在短时间内很难继续再建设新生产线。

    关键是随着PAS5500的上市，上市于85年PAS2300系列光刻机，处于即将被主流市场淘汰的边缘。

    湾岛找不到买家，那么在尼康垄断的曰本和韩国市场，更不可能找到买家。难道真要运回去？

    这些精密仪器，想要完好的运送回去，绕地球大半圈，从湾岛到芬兰，运费都在20万起步！

    而一直放着也不是回事啊，既要给苔积电交场地租用费，还面临时间的推移和技术发展，这两台PAS2300光刻机不断贬值的危险！

    可是想要满足香积电余子贤的要求，就需要对PAS2300光刻机进行升级，而且费用不小。一台50万美元的升级费用，如果算上人工材料等等费用没多要多少！

    “首席，如果现在不乘机将这两台PAs2300卖出去的话，就不是赚多少的问题了，而是要亏损多少的问题！”

    站在里斯托·基维里旁边的办事处销售代表阿莱克西斯·吕蒂（Aleksis·Ryti）忽然提醒道。

    “……”从犹豫中抬起头的里斯托·基维却再没有看到余子贤他们的身影……跑到窗子跟前，看到是已经出了办公大楼余子贤他们的背影。

    “哎，阿莱克西斯”，先给总部打电话吧，将这里的情况全部告诉他们，然后做进一步请示……”

    “是的，里托斯首席。”阿莱克西斯低声说道。

    而回到酒店的余子贤，正在召集大家集思广益。

    “老板，我的工作没有做好，具体情况了解不到位！”佟若愚站了起来，首先自责并检讨道。

    “佟总，您不必自责，这一次的谈判失败并不代表我们最终会失败，而且这一次，主要原因是我改变主意了。根据目前的技术发展，我们已经1.5微米工艺制程的设备，等我们大半年满产之后，主流工艺已经接近0.5微米了，会又落后一代。所以我想争取1微米的工艺，最不行1.2微米的工艺制程要保证！”

    余子贤叹息了一口气，又说道：“只是没想到升级费用要50万，要价太狠！想买他们1微米PAS2500的光刻机，他们又不卖！”

    “不过，等着吧，他们有可能还会上门来找我们的！”余子贤对于自己最后留下的诱饵有一半把握。

    “鹿岛叔，结合你在NEC的经验，你先说说你的看法吧！”之前，鹿岛智树没怎么多说话。

    在余子贤看来，鹿岛智树在NEC供职时期，何曾愁过设备的问题，所有的一切都有NEC操心，鹿岛智树他们只负责生产运维就行！

    “余总，其实对于A**L的设备，我不熟悉，以前也未曾使用过。所以我想说的不多。不过我想强调一点的是，设备制造标准的统一性，具体来说就是和目前香积电已经存在的3微米光刻机的协调配合，甚至与曰本其他厂商生产的刻蚀机、离子注入机等设备配合，都要考虑在内！”

    鹿岛智树给大家进一步解释……

    香积电的工艺实验室（研发中心）和厂里生产线的批量生产的设备虽然属于同一机种，要将实验室的工艺导入到生产线，对生产线进行升级，想要得到最终理想的目标工艺结果，比如说1.2微米的工艺制程，就必须不断的对生产线的设备或者工艺做进一步调整，最后找到一个微妙的合适的某一点，或者无限接近这个点，最终让所有的设备和工艺处于最佳的状态，良率大幅度提高，确保在80以上……

    如果这个点找不出来，就算是可以调试出1.2微米的制程来，但是良率会上不去……甚至有可能良率为零的可能！

    要知道，即使是同一家生产的同一个规格型号的设备，也是存在这微小的性能和状态差异，这种差异称之为“机差”。

    “机差”，是每一个半导体制造设备厂家在生产同一型号的设备时，因不可控因素的存在而导致的设备差异。

    随着半导体设备精密化程度的不断提高，机差的问题也日益显著。

    正是因为机差等各种因素影响，一般来说，新建设的生产线试生产时，初始良率几乎都是零。而将良率尽快提高到接近80%（或者某一目标值），并且长期维持接近80%（或者某一目标值）的成品率的技术，才是工厂批量生产的最终目标和要求！

    “所以，余总，我建议我们在设备采购的合同上一定要特备要求，各设备厂家在设备安装调试期间，必须选派技术熟练的技术人员到场指导、或者监督，确保每一台设备的正确安装，乃至下一步的设备联试的顺利进行，最大程度的缩短调试周期！然后开始产生效益！哪怕是我们为此付出额外的设备安装指导的技术工人费用，都是非常值得的！”