周琦
視覺中國
華為、芯片、斷供……一系列事件,把一家以前只有少數(shù)業(yè)內(nèi)人士才熟悉的ASML(阿斯麥)推向前臺。
上世紀(jì)80年代,ASML只是飛利浦旗下的一家小公司。如今,ASML不僅將昔日的光刻機大國美國、日本拉下神壇,還壟斷了全球7nm及以下工藝的EUV光刻機技術(shù)。
ASML如何實現(xiàn)一路反超?為何如今只有它擁有先進(jìn)的光刻機技術(shù)? ASML的成功能否被復(fù)制?荷蘭Techwatch媒體公司CEO、荷蘭高科技學(xué)院董事總經(jīng)理瑞尼·雷吉梅克歷經(jīng)7年采訪整理出的《光刻巨人:ASML的崛起之路》一書,揭開了ASML秘密的一角。
在接受《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者采訪時,雷吉梅克表示,中國可能需要很長時間才能制造出晶圓步進(jìn)器。但中國擁有足夠的資金和知識儲備,一旦擁有設(shè)備,就可以啟動先進(jìn)晶圓工廠項目。
1月20日,ASML公布2020年全年財報。2020全年,ASML銷售額139.8億歐元(約合人民幣1098億元),累計交付258臺光刻系統(tǒng)——以此計算,平均一臺光刻機的價格超過4億元人民幣(編者注:含安裝管理費用)。
其中,中國大陸市場超過美國市場成為第三大市場,銷售額增長約72%。在258臺系統(tǒng)中,中國大陸占比為18%。也就是說,中國大陸2020年獲得了約46臺ASML光刻系統(tǒng)。
不過,據(jù)《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者了解,中國大陸獲得的光刻系統(tǒng)中,并沒有最先進(jìn)的EUV(極紫外光)光刻機,而是DUV(深紫外光)光刻機。
EUV光刻技術(shù)相比DUV更加精準(zhǔn)。據(jù)環(huán)球網(wǎng)報道,雖然DUV光刻機是目前大量應(yīng)用的光刻機,但是7nm已經(jīng)是DUV光刻的極限,所以Intel、三星、臺積電等企業(yè)在7nm這個節(jié)點引入了EUV光刻技術(shù)。
誕生于2015年的EUV,是ASML 10年磨一劍的產(chǎn)品。而在之后的5年時間里,面對ASML的EUV優(yōu)勢,尼康節(jié)節(jié)敗退,失去了50%以上的光刻機市場份額。如今的尼康已經(jīng)放棄了對EUV的研發(fā),在光刻機市場苦苦支撐。
據(jù)雷吉梅克介紹,ASML之所以能成為世界上唯一可以生產(chǎn)EUV光刻機的公司,離不開臺積電和英特爾兩位“貴人”的支持。
作為ASML遇到的第一個“貴人”。臺積電在技術(shù)、人才、資金方面給了ASML很大幫助。憑借臺積電的“浸入式光刻技術(shù)”方案,ASML將光源波長一舉從193nm縮短到132nm。此后,ASML快速蠶食光刻機市場份額。
第二個“貴人”英特爾,則是幫助ASML把尼康、佳能兩大光刻機巨頭“踢出局”的重要推手。
1997年,英特爾和美國能源部牽頭組建EUV LLC前沿技術(shù)組織,集成了通信巨頭摩托羅拉、芯片巨頭AMD、勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室等眾多頂級單位。
ASML被允許加入EUV LLC,此后順風(fēng)順?biāo)伙w沖天,而尼康、佳能卻被排除在外,失去了未來的門票。
雷吉梅克介紹,享受EUV LLC的研究成果大大加快了ASML的EUV研發(fā)速度,但也因簽訂了一些協(xié)議,使得美國擁有光刻機出口話語權(quán)。
除了“貴人”之外,ASML的崛起,也有其自身優(yōu)勢?!癆SML會傾聽客戶的意見,讓先進(jìn)技術(shù)快速迭代,獲得客戶青睞。” 雷吉梅克說。
例如,上文提到讓ASML超越尼康的“浸入式光刻技術(shù)”,就是傾聽了客戶臺積電的意見。
當(dāng)時,整個光刻機領(lǐng)域在193nm向157nm波長進(jìn)軍時遇阻,尼康等公司主張在前代技術(shù)基礎(chǔ)上走穩(wěn)健道路。
臺積電的林本堅則想出了利用水改變光折射率的“沉浸式光刻”方案,將193nm的激光經(jīng)過折射后直接跨越157nm,降低到了132nm。
但是,林本堅跑遍美國、德國、日本等國游說各家半導(dǎo)體巨頭,均告失敗。而ASML則和他一拍即合,僅用一年時間就制作出了第一臺樣機,不僅拿下臺積電的訂單,還獲得了IBM等大客戶。
雷吉梅克還透露,此前,盡管尼康的光刻機比ASML的機器更可靠,但三星認(rèn)為,尼康非常傲慢,不聽取他們的意見。當(dāng)三星聯(lián)系A(chǔ)SML時,ASML聽取了三星的意見。“一開始,由于三星的意見之一是對ASML的機器做一些改變,對于在過去只有一種批次、一種類型光刻機的ASML來說,他們并不想接受。但當(dāng)三星表示他們將購買大量的光刻機時,ASML便開始改變策略。不僅僅是上世紀(jì)90年代,即使現(xiàn)在看來,上百臺機器都是一個巨大的訂購數(shù)量?!?/p>
雷吉梅克說,蠶食掉市場份額時,ASML并沒有像競爭對手那樣傲慢和無視,而是希望傾聽客戶意見,將技術(shù)不斷打磨升級?!癆SML第一任CEO 賈特上任后第一件事,就是去詢問客戶真正需要的是什么?,F(xiàn)任CTO馬丁也非常了解客戶的心理和需求。”
ASML構(gòu)建的“客戶同盟”,也在其面臨困境時給予了巨大幫助。為解決資金困境,2012年ASML提出“客戶聯(lián)合投資計劃”,客戶入股可以保證最先拿到最新設(shè)備。
從ASML的股東構(gòu)成看,既有資本國際集團(tuán)、貝萊德集團(tuán)等投資管理企業(yè),也有IBM、三星、海力士、臺積電等客戶??梢哉f,大半個半導(dǎo)體行業(yè),都是ASML的合作伙伴,從而形成了龐大的利益集團(tuán)。
這不僅可以幫助ASML穩(wěn)固其行業(yè)壟斷地位,也提高了行業(yè)壁壘。
政府補助不是絕對必要因素?
ASML的崛起,也離不開運氣成分。
在尼康“點錯科技樹”之前,世界光刻機的領(lǐng)導(dǎo)者是美國公司GCA。
雷吉梅克回憶,1984—1986年的經(jīng)濟(jì)衰退,導(dǎo)致市場領(lǐng)導(dǎo)者GCA退出行業(yè)競爭。這家公司一度幾乎破產(chǎn),由于美國將其技術(shù)納入國家戰(zhàn)略,才得以繼續(xù)存活。
GCA、尼康的“不幸”遭遇,使得ASML一路成為光刻領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
其實,ASML在成立之時,發(fā)展得并不順利。得益于政府部門的補貼,才堅持下來。
“通過歐洲基金和荷蘭政府早期的補貼,ASML獲得了大量資金。飛利浦等在前3年向其投資了1.32億荷蘭盾。”雷吉梅克認(rèn)為,盡管ASML一直處于政府支持狀態(tài),但也有中國企業(yè)不需要政府補助,也能獨立生存下來,因此,這并不意味著更多企業(yè)應(yīng)該效仿ASML的崛起之路。
“在某種程度上說,政府補助是件好事。政府有能力提供資金,確保在競爭中有充分的彈藥支持,這是提高競爭力的重要因素之一。但同時,我不認(rèn)為這是一個絕對必要的因素。”雷吉梅克說,對于這項具有戰(zhàn)略意義的技術(shù),即便一個國家不惜虧損地投入,也并不意味著一定能發(fā)展出一家龍頭企業(yè),“甚至美國都沒有做到這一點?!?/p>