芯片制造業(yè)最大的壟斷者ASML是怎么煉成的？

發(fā)表于：2020-03-27  作者：bdtsc  關(guān)注度：122

如果讓人們指出數(shù)字經(jīng)濟(jì)的中心，大多數(shù)人會(huì)選擇聚集了Apple、Google、Facebook和無數(shù)性感的初創(chuàng)公司的硅谷，也有人會(huì)指向西雅圖周邊地區(qū)——那里是亞馬遜總部和微軟總部所在地，還有人可能會(huì)推薦中國(guó)的科技中心深圳。幾乎沒人會(huì)認(rèn)為是荷蘭第五大城市埃因霍溫(Eindhoven)不起眼的郊區(qū)。

然而仔細(xì)觀察后會(huì)發(fā)現(xiàn)，地處Eindhoven西南郊的Veldhoven（Eindhoven的衛(wèi)星城之一）似乎更有說服力，ASML的總部設(shè)于此座城市。ASML生產(chǎn)的先進(jìn)設(shè)備對(duì)現(xiàn)代芯片制造而言至關(guān)重要，并且他們是全球唯一一家能夠生產(chǎn)這種設(shè)備的制造商。

如果說是芯片讓世界運(yùn)轉(zhuǎn)起來的，那么ASML可能最接近價(jià)值數(shù)萬億美元的全球高科技產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。

ASML并不是唯一的光刻機(jī)制造商。光刻機(jī)利用光將集成電路蝕刻到硅晶片上。其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有日本的佳能(Canon)和尼康(Nikon)。

但自2005年以來，這家荷蘭公司的市場(chǎng)份額幾乎翻了一番，達(dá)到62%。因?yàn)閮H有它能利用波長(zhǎng)僅有13.5納米(十億分之一米)的「極紫外光」（EUV）。

更短的波長(zhǎng)可以蝕刻更小的元件，這對(duì)于努力跟上摩爾定律的芯片制造商而言至關(guān)重要。摩爾定律假設(shè)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍。

全球三大芯片制造商Intel、三星和臺(tái)積電(TSMC)，對(duì)ASML產(chǎn)品的依賴不亞于科技產(chǎn)業(yè)的其他公司。

該公司的業(yè)績(jī)反映了對(duì)其的依賴日益增長(zhǎng)。盡管高度周期性的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)大幅下滑，但該公司2019年的營(yíng)收增長(zhǎng)了8%，達(dá)到118億歐元(合132億美元)。該公司2019年共銷售了229臺(tái)光刻機(jī)，其中，EUV設(shè)備僅26臺(tái)，但營(yíng)收卻占了總營(yíng)收的1/3。該公司預(yù)計(jì)，隨著其他芯片制造商升級(jí)現(xiàn)有的「深紫外線」技術(shù)，到2025年，這一比例將升至四分之三。

由于佳能和尼康均未在EUV技術(shù)上追趕ASML，投資者得出結(jié)論，ASML將在一段時(shí)間內(nèi)享受納米級(jí)的壟斷地位。自2010年以來，該公司市值增長(zhǎng)了10倍，達(dá)到約1140億歐元（見圖表）。僅去年一年，這一數(shù)字就幾乎翻了一番。ASML的市值超過了空客、西門子和大眾。

隨著新冠病毒攪亂全球市場(chǎng)，該公司和其他公司一樣，股價(jià)受到?jīng)_擊。但其長(zhǎng)期前景卻像機(jī)器成型的白墻潔凈室一樣光明。該公司股價(jià)的預(yù)期市盈率達(dá)到令人垂涎的32倍，是其最大客戶的兩倍甚至更多。

時(shí)光并不總是那么美好。ASML成立于1984年，是荷蘭電子巨頭飛利浦與半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASM International的合資企業(yè)。早些時(shí)候，其辦公室只是占用了飛利浦Eindhoven校區(qū)的幾間木屋。

ASML首席技術(shù)官Jos Benschop對(duì)該公司早期的問題直言不諱。他說，公司的第一批產(chǎn)品一上市即過時(shí)了，公司很難找到客戶，在飛利浦的支持下才得以生存。彼時(shí)，飛利浦自身也面臨財(cái)務(wù)難題，荷蘭政府和歐盟前身為其提供了補(bǔ)貼。

1995年，ASML在紐約和阿姆斯特丹上市。上市后不久，該公司便押注EUV光刻技術(shù)將成為芯片制造的未來。大型芯片制造商計(jì)劃在2007年左右使用這種設(shè)備，但ASML讓他們失望了。當(dāng)ASML發(fā)現(xiàn)極紫外光（euv light）難以使用到令人沮喪時(shí)，該公司股東們也感到失望。

Benschop先生承認(rèn)，解決這些問題所花的時(shí)間比預(yù)期的要長(zhǎng)得多。2006年，該公司第一臺(tái)原型機(jī)被送到比利時(shí)的研究機(jī)構(gòu)IMEC。直到2018年，該項(xiàng)技術(shù)才開始商用。

早期的套件使用激光直接產(chǎn)生光。但隨著波長(zhǎng)的縮短，事情就變得更加棘手。在一臺(tái)先進(jìn)的EUV光刻機(jī)內(nèi)部，每秒鐘有5萬滴熔化的錫液從其底部的容器中流出。一對(duì)激光照射每一滴液體，產(chǎn)生等離子體，反過來釋放出所需波長(zhǎng)的光。引導(dǎo)光線的反射鏡是由夾層的硅和鉬制成的，它們被研磨地非常精確，如果將其尺寸縮小到德國(guó)那么大，它們就不會(huì)有大于1毫米的凸起。因?yàn)镋UV光幾乎可以被任何東西吸收，包括空氣，因此這個(gè)過程必須在真空中進(jìn)行。為了進(jìn)入生產(chǎn)場(chǎng)地，記者不得不穿上一套特殊的衣服，并把筆記本留在身后，以免它脫落多余的纖維。

這些機(jī)器重達(dá)180噸、有一輛雙層巴士那么大，它們本身就是電子行業(yè)錯(cuò)綜復(fù)雜的供應(yīng)鏈的證明。ASML大約有5000家供應(yīng)商。德國(guó)光學(xué)公司Carl Zeiss負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)制造其鏡頭，荷蘭公司VDL制造的機(jī)械臂負(fù)責(zé)將晶圓片送入機(jī)器內(nèi)部，光源來自2013年被ASML收購(gòu)的美國(guó)公司Cymer。

反過來，ASML也是數(shù)百家為芯片制造商供貨的公司之一。但至關(guān)重要的是，英特爾、三星和臺(tái)積電都出資支持其研發(fā)，以換取該公司股份。

不只是客戶和投資者對(duì)ASML的主導(dǎo)地位予以肯定，政客們也一樣。EUV光刻技術(shù)被列入Wassenaar的「軍民兩用」技術(shù)清單。中國(guó)渴望培育自己的先進(jìn)芯片制造公司，而美國(guó)卻試圖挫敗這一雄心。2018年，ASML收到了中國(guó)客戶中芯國(guó)際的EUV光刻機(jī)訂單，中芯國(guó)際被普遍認(rèn)為是中國(guó)最大的芯片制造商。但在美國(guó)的壓力下，荷蘭政府尚未給ASML頒發(fā)出口許可證。

ASML不愿放棄進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，因?yàn)橹袊?guó)市場(chǎng)很大，并且它們有可能壟斷這個(gè)市場(chǎng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，如果ASML一直無法進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，導(dǎo)致中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無法獲得ASML的工具包來制造自己的產(chǎn)品并將其賣給別人，可能會(huì)危及ASML的統(tǒng)治地位。去年4月，ASML表示，包括中國(guó)公民在內(nèi)的6名員工參與了2015年從其美國(guó)辦公室竊取商業(yè)機(jī)密的行動(dòng)，但該公司反駁了這起盜竊案與中國(guó)政府有關(guān)的說法。

但是現(xiàn)在，中國(guó)需要ASML甚于ASML需要它。New Street Research的技術(shù)分析師Pierre Ferragu表示，在當(dāng)局希望建設(shè)的先進(jìn)芯片工廠所需的所有供應(yīng)商中，「ASML的技術(shù)是最難復(fù)制的」。

另一家咨詢公司Future Horizons的Malcolm Penn認(rèn)為，中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手需要10年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能迎頭趕上，屆時(shí)，ASML的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)將再次顯現(xiàn)。荷蘭人已經(jīng)在研究光學(xué)性能更好的新型EUV光刻機(jī)，這種機(jī)器每小時(shí)可以處理更多的硅晶片。這些機(jī)器預(yù)計(jì)將于2023年交付，ASML希望這一次沒有任何延遲。