荷兰光刻巨头，诞生于一个4.5万人的小镇

来源:半导体产业纵横发布时间:2023-08-14941浏览

ASML的未来十年取决于AI的发展、中美关系的演进，以及摩尔定律是否依然有效。

荷兰公司ASML不生产半导体，它生产的是制造半导体的关键性机器——光刻机。而在中美科技竞争中，高端光刻机被认为是最“卡脖子”的技术。光刻机有半导体工业“皇冠上的明珠“之称，是高速生产芯片所需要的最关键和最复杂的设备之一（一台光刻机有10万个组件）。目前全世界的高端光刻机被荷兰公司ASML垄断（中低端产品美国、日本和中国均能生产），而绝大部分的组件供应商又被美国控制。因此，美国一直胁迫同属一个阵营的日本和荷兰封锁中国市场，而视光刻机为“大国重器”的中国在寻求破解美日荷联盟的同时，大力自主研发，要自己掌控命运。有人说，造高端光刻机比造氢弹还难。但更多的人相信，荷兰能做的，中国凭什么不行？最近，The Generalist创始人马里奥·加布里埃尔发表了一遍文章《ASML：对魔法的垄断》（ASML: The Monopoly of Magic），总结了ASML成功的三个重要原因，并对ASML的未来十年做了预测。ASML成立于1984年，由荷兰的飞利浦和芯片机器制造商ASMI合资成立，早期的产品并不成功，公司不得不持续投入，连续十年亏损。1991年公司推出PAS5500后，财务状况好转。四年后，ASML成功IPO并开始与日本光刻巨头尼康和佳能竞争。当时，尼康和佳能占有全球66%的市场份额，ASML占18%。2000年，在两条光刻技术路线中，ASML押中了多数专家不看好的光源湿刻法，收获了大笔订单，甩下了尼康和佳能。2015年，ASML发布了第一台可量产的极紫外光刻机（EUV）样机，一举超越同行，成为全球高端光刻机的唯一供应商。目前，ASML在荷兰和美国两地上市，2022年营收222亿美元，市值高达2667亿美元（8月6日收盘价）。

三大因素ASML如何能干掉两个行业巨头，进而成为垄断EUV领域的光刻巨人，加布里埃尔认为有三个原因：1.地理优势ASML总部位于荷兰小镇埃因霍恩，人口只有4.5万，看上去并不具备硅谷、北京或东京那样的创新氛围，但对一家光刻机企业来说，这个位置非常有利。

ASML总部图源：ASML官网1980-1990年代的世界芯片，交战双方是美国和日本，如今则是美国和中国。但无论对于哪一方来说，荷兰虽然是美国的盟友，位置却属于中间地带。在那个年代，光刻机市场的老大是日本公司尼康和佳能，美国本土企业不是对手。美国面临两个选择，要么支持亚洲巨头，要么与欧洲新贵合作。美国选择了后者。1987年，美国存储芯片制造商美光决定与ASML合作，这为ASML带来了大笔收入。更重要是，除了收入增加，ASML从美国的实验室里不断获得新的研发成果。比如1990年代，英特尔认为美国公司无法对光刻机的成功进行有效的商业化，于是斥巨资支持ASML研发EUV。换句话说，现代的EUV技术实际上来源于美国的发现，在欧洲得到了完善。而日本没有这个便利条件。2.关系网络除了获得来自美国的客户和人才，ASML的进步还得益于与飞利浦和一家叫ASM International的公司的关系。这两家公司都为起步阶段的ASML提供了资金、研究人才和成果，而飞利浦的规模和影响力也在背后起到了很大的作用。1987年，飞利浦不仅投资了台湾芯片制造商台积电5800万美元，还成为了它的客户，并贡献了涉及运营在内的许多专业技术。当台积电需要购买光刻机时，ASML无疑成为了最优选，因为它有飞利浦的DNA，和台积电的契合度很高。1988年，台积电遭遇火灾，ASML的运气来了。当时ASML正在生存线上挣扎，台积电订购了17台机器，帮ASML实现了700万美元的利润。3.玩转供应链虽然ASML有很好的地理位置，特殊的关系网络，也不缺乏运气，但它的成功主要还是靠自身的硬实力，尤其是对复杂供应链的掌控能力。芯片制造过程中的每一步几乎都需要大量的资金，光刻环节也不例外。ASML最先进的光刻机每台售价高达2亿美元。如此昂贵和复杂的机器，很难由一家公司从头到尾完成制造。

图源：图虫创意由于资金所限，ASML选择与多家第三方供应商建立合作关系，其中包括Zeiss Group、Trumpf、Cymer等。而ASML的EUV高端机，只有15%的组件是内部制造的，85%都是来自其他制造商。ASML的天才之处就在于，能控制整个光刻机的供应链并集成数千个组件。比如，ASML投资蔡司10亿欧元。如果担心某个供应商的可靠性，ASML有时会采取直接收购的策略。ASML的首席执行官Peter Wennink曾警告一家供应商，“如果你表现不好，我们就会买下你。比如，ASML花费25亿美元收购Cymer（2012年），31亿美元收购台湾Hermes Microvision公司（2016年），2.7亿美元收购美国公司Brion。

ASML的未来十年半导体行业很容易受到商业、政治和技术发展的影响，马里奥·加布里埃尔认为有三股力量将会改变ASML的下一个十年：AI革命、中美关系以及摩尔定律。

1.AI革命

过去九个月，英伟达的股价上涨3.8%，成为第五家迈入“万亿市值俱乐部”的美国科技巨头。英伟达的崛起可以直接归因于AI的繁荣，因为英伟达的GPU芯片正为全球绝大多数的AI系统提供最基础的算力支持，OpenAI正是用数万片英伟达的GPU芯片，训练出了GPT-3大语言模型。为了制造更先进的GPU，英伟达依赖台积电，而台积电则依赖ASML，因此ASML的股价也出现了大幅上涨。如果AI繁荣能继续下去，ASML将会变得更加强大，毕竟它是不可替代的EUV技术的唯一提供商。2. 中美局势加布里埃尔说，中美关系紧张，造成ASML向中国出售产品被严格管控。拜登政府不仅制定了一系列措施阻止中国获得高端芯片，还阻止中国获得制造高端芯片所需要的设备和软件。作为美国的战略盟友，荷兰也发布了限制出口的条例。纯粹从商业角度来看，这些限制对ASML十分不利，EUV和DUV光刻机销售受限，会导致收入减少几十亿美元。同时，为了遵守美国的出口管理条例，ASML会在美国认定的敏感技术领域，拒绝来自诸如伊朗、叙利亚、朝鲜、俄罗斯、古巴等一些国家和地区的人才，以免招致美国的制裁。因此，ASML和美国的关系是一把双刃剑，它的崛起离不开美国的技术和资本支持，但也为此付出了巨大的市场代价。3. 摩尔定律摩尔定律是半导体行业想要维护的一道铁律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数量每隔18-24个月就增加一倍，性能也提上一倍。这个定律体现了IT技术的快速进展。如果没有ASML的EUV光刻机，摩尔定律有可能会受到威胁。虽然ASML创造了EUV，让摩尔定律可以维持，但它将不可避免达到极限。EUV之后还有更先进的光刻机吗？

ASML正在斥巨资回答这个问题。2021年，它为研发投入了25亿欧元，次年增加到33亿欧元。在未来三年内，ASML预计将推出“高数值孔径”EUV机器，来实现更高的精度。在十年内，“超数值孔径”版本可能会上线。而这些机器将会制造出一批更强大的芯片。英特尔计划在欧洲投资950亿美元建造新的芯片工厂。英特尔首席执行官Gelsinger表示，公司已和ASML达成协议，未来将使用高精度EUV机器来制造2纳米芯片，这比智能手机7纳米的芯片要小得多。此外，台积电等行业龙头正在推动1纳米技术的发展。在不远的将来，芯片可能会变得如此之小，以至于我们需要一个新的计量单位。Gelsinger已经在宣布“埃时代”的到来，这个时代比纳米小一个数量级。在这场巨大的芯片革命中，没有一家公司比ASML更能突破这个门槛，成为摩尔定律的坚定守护者。*声明：本文系原作者创作。文章内容系其个人观点，我方转载仅为分享与讨论，不代表我方赞成或认同，如有异议，请联系后台。