為什么感覺歐洲芯片做不起來呢？

這個說來話長，這其中涉及到光刻機的發展歷程，和IC（微處理芯）的發展歷程。

我們先從微處理芯片開始說起：英特爾與微處理芯片

集成電路最原始的開端——肖克利半導體實驗室與仙童半導體

1947年，美國貝爾實驗室的科學家肖克利(William Shockely)與另外兩位科學家巴丁、布萊坦發明了晶體管。晶體管的發明讓這三位仁兄，獲得了諾比爾獎，也直接創造了第一臺計算機。

（左起：巴丁、肖克利、布拉頓）

首個晶體管

1955年，被世人稱之為“晶體管之父”的肖克利離開了貝爾實驗室，回鄉創業，開設了自己的實驗室：肖克利半導體實驗室股份有限公司。這個實驗室就是圣克拉拉，就是如今的硅谷。這公司就是pH值測定法的發明人貝克曼出資50萬美元，幫助肖克利建立的。

如今的硅谷所在地

1956年，肖克利廣發英雄帖，招聘天下志士，大量的青年才俊科學家，慕名過來投奔。肖克利選了其中8位作為實驗室的研究院。但是受限于肖克利本身管理能力的缺乏，可以簡單說：技術人才的偏執以及年少成名的獨斷。8位科學家在肖克利實驗室干了1年就全部集體離職了。這八位當中就有英特爾的創始人：麻省理工學院物理學博士羅伯特·諾伊斯(N. Noyce)和加州理工學院物理化學博士戈登·摩爾(Gordon Moore)。

（從左到右，分別是：摩爾、羅伯茨、克萊納、諾伊斯、格里尼克、布蘭克、赫爾尼、拉斯特。）

【一定要看清楚了，這兩位科學家是物理與化學方面的高端人才，后面我們會在光刻機的發展中談到光學，物理學，化學方面的東西】

1957年，7位青年才俊成立了，全球最初代的半導體公司，仙童半導體。只有諾伊斯一只還堅定的沒有拋棄肖克利。在7位離職人員的動員下諾伊斯最終還是決定加入他們，并成立全球半導體行業黃埔軍校——仙童半導體。

1966年，經歷了近10年的發展，仙童半導體發展成為全球第二大半導體企業，第一是德州儀器。

轉折發生在1968年，諾伊斯和負責仙童半導體的摩爾離職創業，一同離職的還有安迪·格魯夫，他們創立一家新的半導體行業巨頭——英特爾。

從存儲向微處理的業務轉變——英特爾發展的半個世紀

英特爾成立之初，主要業務是存儲器業務。

英特爾第一代存儲器：英特爾3101

那個時代還沒有CPU的概念。此后幾年相繼推出了8008微處理器，相比于8008的10倍的“8080處理器”。也就在這一時期，聞名于世的摩爾定律逐步成型。

摩爾定律的大體形成，主要是摩爾作為英特爾的研發總負責人，對工藝以及應用非常的熟悉，他提出的“當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。”在不斷的發展中，摩爾定律也被廣泛的認可，同時人們也在向這個方向努力。

1978年，英特爾企業規模達到了1萬人。（想象半個世紀以前一個企業就有了1萬人的規模，其管理將是何等的復雜）

同時這一時期，日本半導體行業開始崛起，包括東芝，日立，尼康，佳能等等都在半導體行業布局了近10年。

1976年，日本5大電子工業企業，聯合成立集成電路研究所，用了不到4年的時間，攻克了整個產線的所有工藝，直接將存儲器市場的良品率提高了一個等級。最主要的是價格下降非常嚴重，是英特爾的30%。

英特爾迎來了成立以來第一個重大的關口，產業轉型。

1985年，英特爾高層在激烈的討論之后，決定放棄目前業務最大領域的存儲業務，向未來市場尚不明朗的微處理器行業挺近。

說干就干，1985年，英特爾推出了第一代微處理器：

這開啟了英特爾強悍而且偉大的第二個里程，這個386微處理器，就是1990年微軟視窗3.0操作系統的載體。兩相結合，成就了行業的發展狂潮。

從1950年代——1970年代，半導體出現在美國，發展在美國，日本作為全球嗅覺最敏銳的國家，率先的企業也分到了一杯羹。然而歐洲一直沒有很明確的行動起來。

歐洲的半導體行業布局——JESSI（歐洲聯合亞微米硅計劃）

在看到美國，日本在半導體行業的飛速發展，歐洲也意思到了危機，此時的歐洲并不是一無所有，飛利浦與西門子這一時期都在半導體行業頗有建樹。

因此80年代初，歐洲共體推出了由政府支持的“尤里卡計劃”。在這個計劃框架內，關于集成電路的子計劃叫做JESSI，而JESSI里面最重要的一個項目叫做MEGA。

飛利浦和德國的西門子是MEGA項目的核心主導

MEGA項目這一計劃，直接催生出了ASML。

1980年代初，飛利浦半導體實驗室里研發出stepper，自動化步進式光刻機。說白了就是一個帶有自動化換臺的光刻機。但是當時的主要芯片生產商都在美國，日本。飛利浦找到了P&E、GCA、Cobilt、IBM銷售產品，但無人問津。

但是這玩意被荷蘭本土ASM International聽到后，屁顛屁顛的跑去請求合作，那個時代的飛利浦已經是全球頂尖的大集團。他們并沒有看上ASM International。最終的商業談判結局是雙方各出資210萬美元，成立一個公司，各自占股50%。

跟大集團玩的時候，一定要當心，畢竟人家的籌碼多的是，1984年ASML成立，飛利浦干的事情是將沒有做好的16臺PAS2000光刻機折價180萬美元作為直接的實物資金。遍再也沒有給過錢，也沒有提供辦公室，畢竟人家從荷蘭跑過來跟你混，你連一個落腳地都不給人家，也說不過去。那就搭一個簡易的活動板房，在大樓前面的空地上面吧！

說實話ASM International那真的是有苦說不出。

后面那棟大樓就是飛利浦大廈，這幾個小的房子就是曾經的ASML。

好不容易將光刻機制造出來了，但是沒人愿意買。然而歐洲另外一個巨頭，西門子也承擔了MEGA項目，西門子主要負責DRAM，聰明的西門子直接引進東芝技術，買了佳能光刻機，并且1987年快速的實現了1Mb DRAM量產，日子紅紅火火。

飛利浦這邊承擔的SRAM完全沒有人用，好不容易找到英特爾，這時候的英特爾是CPU里面集成cache緩存，也就是說這玩意在下一代CPU技術上面，不是單獨存在的，基本可以判定SRAM沒市場機會了。

但是飛利浦不甘心啊，畢竟半導體市場是一個必爭的市場。他向東亞拓展。

1987年，臺灣投資1億美元，同飛利浦成立工研院，并成立合資公司——臺積電。

1988年，臺積電第一條產線組裝完成后，一次意外火災，讓產線報廢，臺積電又重新下了17臺光刻機。要說到外國人有頭腦，人家飛利浦很早就給設備上了保險，結果這次損失由保險公司全額賠償。

在這個時期，才開始了ASML光刻機的起步，并且奠定了光刻機的高光時刻。

因此，如今全球ASML香港服務中心管理者亞洲所有光刻機的售后機維護，直接同荷蘭對接。

為什么臺積電會這么牛，尤其是在這一輪的貿易戰爭中，臺積電會如此的硬氣，那不是沒有原因的。

1990年代，全球光刻機由尼康，佳能，ASML統治。其實主要就是前兩家的天下，ASML每年僅有1-2臺（那個時代也沒有像今天1.2億美元一臺貴）

90年代韓國進入半導體市場，扭轉了這一局面，原本佳能，尼康一直在進攻美國市場，但是韓國三星，現代開始布局半導體市場后，率先采用的就是ASML光刻機。

從1965年—2000年，光刻機技術有不斷的發展，但是其本質并沒有改變，大家都是采用同樣的技術原理。從1980年—2000年，光刻機光源一直停留在193nm，在這個領域駐足了長達20年。

但是說起來容易，降低波長一直各家都在尋找的辦法，這個時候就有高手出現了。在ASML和臺積電的合作中，2002臺積電林本堅博士宣布，采用浸入式光刻法可以直接降低波長。

這才是光刻機技術壁壘的重大的突破，采用浸入式光刻法，可以做到14nm，7nm，5nm，3nm光刻機。

這一技術的突破ASML徹底改變了光刻機市場的格局。日系佳能，和尼康還在猶豫不決中徹底丟失了市場。

如今的佳能和尼康還在做浸入式光刻機，但是市場規模應非常小，且技術成速度已經沒有ASML強大。

歐洲的ARM發展——智能設備上面的領跑者

如果說歐洲沒有芯片，肯定也是不正確的，至少你現在使用的智能手機，智能家電中的芯片都是ARM架構開發的CPU。

在微處理發展了將近30年，壟斷與大型企業都雄霸一方后，再想從0做起顛覆這個行業基本沒有可能了。歐洲半導體廠商，在經歷不斷的分化以及合并后，逐步形成了意法半導體，恩智浦半導體，奇夢達，英飛凌等幾家。

ARM的崛起，是PC電腦領域蘋果的崛起帶動了其發展，ARM的前身是艾康電腦。同蘋果合作研究微處理器——ARM核心。1985年，開發出第一代的ARM1——采用精簡指令集的新處理器。

1990年，艾康電腦財務危機后，蘋果和VLSL資助下獨立成為ARM公司，ARM屬于第一代的IP方案架構，說白了就是芯片設計公司，設計完方案后，賣給意法半導體，臺積電這類企業去生產。自己賺一個專利設計費。

但這玩意不是說他技術含量不高，人家技術含量很高的，并且如今的ARM架構的處理器市場保有量應超過英特爾的20倍。

盡管ARM在2016年倍軟銀收購，但其本質上還是屬于歐洲的芯片企業。

在經歷了幾次電子產業轉移后，如今全球半導體市場已經形成了中國，美國，日本，韓國幾大聚集區。這個格局或許只有依靠下一代技術才能帶來新的改變。

下面看一下光刻機的動畫演示。了解一下光刻機。

第一步 鋪膠

涉及流體力學、表面物理和化學

第二步 量測與曝光量測

涉及 光學、數學

曝光

涉及 光學、數學、高分子物理與化學、表面物理與化學

本文參考：

1、劉國華，《英特爾51年發展歷程，能為中國芯片產業帶來哪些啟示？》，礪石財經

2、功燁，《歐洲集成電路產業發展歷史》，功燁。

3、小棗君，《仙童半導體傳奇》，鮮棗課堂。

4、陳興華，《光刻機之戰》科工力量