一臺光刻機1.2億美元還買不到！
「頭號玩家」ASML是如何煉成的？
在新冠疫情影響下
全球半導體行業低迷
英特爾、賽靈思等晶片巨頭紛紛調低營收預期
有家公司卻實現了逆勢增長
最新季度的營收為39.58億歐元
淨利潤更是達到了10.62億歐元
同比增加69.4%
穩坐光刻機設備領域的絕對霸主地位
這就是荷蘭光刻機公司ASML（阿斯麥）
ASML的地位有多重要？
可以這麼說
如果它停產
全球半導體晶片生產將會停擺
2018年
我國晶片公司中芯國際曾花費約1.2億美元
向ASML訂購了一臺EUV光刻機
由於種種原因
目前，這臺光刻機還未成功交付
有錢都買不到！
回顧上世紀殘酷的淘汰賽
最後登上光刻機舞臺的ASML
卻成為勝利者
直到今天
ASML仍然是光刻機企業當中的翹楚
世界上唯一能夠生產最先進EUV光刻機的製造商
短短二十年時間
ASML就將昔日巨頭美國和日本拉下神壇
佔據全球70%以上的市場份額
為什麼走到行業之巔會是它
而不是「知名選手」尼康、佳能？
為什麼偏偏誕生在風景如畫的荷蘭
而不是英美德等老牌科技強國？
這家巨頭究竟是如何煉成的呢？
了解了ASML的過去
或許也就懂了中國半導體裝備製造業的未來
1. 半導體皇冠上明珠的ASML
十九世紀八十年代
全世界的半導體行業都在高速發展
光刻機龍頭還是美國的GCA、日本的尼康
1980年
尼康推出了商用的步進式光刻機Stepper
隨後逐漸取代GCA
成為80年代光刻機產業的翹楚
1984年荷蘭一家只有31名員工的小廠ASML成立了
合抱之木，生於毫末
此時它還是 行業名單裡 墊底的「私生子」
爹不疼娘不愛
ASML一部分前身是ASM
一家荷蘭從事半導體設備製造的科技公司
而另一部分前身是飛利浦
飛利浦本來打算和同為巨頭的IBM搞合作
但是IBM並不感冒
就只好屈尊降貴地和ASM這樣的小廠搞合作
當時飛利浦連辦公樓都捨不得給團隊修
只給了他們垃圾桶旁的一排簡易廠房
出門銷售，也只能頂著母公司的名義
弱小又無助
雖然誕生之初就面臨自身技術落後、市場競爭激烈、
資金不足等諸多難題
但ASML深知在光刻機領域
只有成為第一名才是贏家
爭取第二名或第三名是沒有用的
懷著「徵服世界」的小目標
首臺光刻機 PAS 2000成功問世
標誌著 ASML從無到有正式進入晶片領域
十年生長，十年蓄力
ASML憑藉持續的產品改進和出色的銷售能力
在光刻機市場站穩了腳跟
並在1995年實現了上市
開始了自己獨立進行籌資、研發、運營的時代
2. 一遇貴人
2001年前後
ASML推出了TWINSCAN雙工件臺光刻機
效率儘管比起傳統的設備高了很多
但技術門檻並不高
對尼康和佳能來說
跟隨難度並不大
ASML要想成為市場霸主
就必須在技術上領先老牌廠商
機會，很快就來了
光刻機的光源波長被卡死在193nm
成為了擺在全產業面前的一道難關
業內普遍認為
誰能率先把波長降低
誰就能在光刻機的市場上佔據領先
率先製造出分辨能力更強的光學儀器
尼康選擇了走穩健路線
繼續自己在乾式微影技術的優勢
開發157nm的F2雷射光源
就在這時
ASML的第一個「貴人」出現了
臺積電鬼才：研發副經理林本堅
林本堅獨闢蹊徑提出了「浸潤式光刻」技術方案
他幾乎遊說了全球所有光刻機廠商
最終只有處於落後位置的ASML決定賭一把
相比之前在傳統「乾式微影」上的投入
押注「浸潤式技術」更有可能以小博大
命運總是嘉獎勇於破局的勇士
合作僅一年時間
ASML就拼盡全力趕出了第一臺樣機
並先後奪下IBM和臺積電等大客戶的訂單
雖然尼康很快推出了乾式微影157nm的產品
但已經落後一程
2007年
在原有光源與鏡頭的條件下
ASML又顯著提升蝕刻精度
繼而拿到60%的光刻機市場份額
首次超過尼康
3. 二遇貴人
如果說ASML上篇的傳奇
彰顯了技術突破與創新魄力的重要
那下篇
ASML在EUV光刻上的赫赫戰果
更提現了合縱連橫、合作共贏的戰略意義
在ASML三十年的發展過程中
有兩件事極為重要
第一件事是採納林本堅的「浸潤式方案」
第二件事就是加入EUV LLC
EUV LLC成立於1997年
是一個聯合研究項目
最初的目標也只是集合行業內的精幹力量
在193nm光源上取得突破
整個項目由英特爾公司和美國能源部牽頭
參與研究的單位也都赫赫有名：
通信巨頭摩託羅拉
晶片巨頭AMD
「勞倫斯-利弗莫爾」國家實驗室
「勞倫斯伯克利」實驗室
和桑迪亞國家實驗室
其中這三大國家實驗室
堪稱整個美國科技發展的幕後英雄
覆蓋物理、化學、製造業、半導體產業等各種前沿方向
EUV光刻機幾乎集成了人類精密製造的技術極限
想要一己之力自主突破這項技術
等同於痴人說夢
如日中天的尼康和佳能
因為是日資被排除在外
一腳踢出了光刻機未來競爭的牌局
除了美企外
另外兩家收到邀約的是
荷蘭的ASML和德國的英飛凌
也是因為有了這張入場券
奠定了ASML成為霸主的基礎
為了產能和技術
ASML在收購美國光刻機廠商SVG時
不得不接受在收購協議上附加的苛刻條件
例如保證至少50%以上的零部件從美國採購
定期接受美國的安全審查等
這也是為什麼美國擁有光刻機出口的話語權
（賽迪智庫整理：ASML上下遊產業鏈）
為突破技術難題
ASML又聯合了3所大學、10個研究所、15家公司
開展「More Moore」項目
著力進行技術攻堅
為解決資金困境
2012年ASML提出「客戶聯合投資計劃」
客戶入股可以保證最先拿到最新設備
要知道在晶片行業 時間比鑽石還貴重
同時還可以賣出股票獲取投資收益
英特爾連同三星和臺積電入局
三家企業共計投資52.29億歐元
先後入股ASML
結成緊密的利益共同體
共擔風險，共享回報
後來ASML又收購上下遊Cymer等公司
而且投入大量資本
這也得益於他是聯盟的一員
機器一響，黃金萬兩
由於有臺積電、英特爾的支持
經過十年的研發過程
2015年推出新機型TWINSCAN NXT:1981Di
將EUV光刻工藝發展至可量產的狀態
2016年推出首臺可量產的最先進EUV光刻機NXE3400B
可以跨時代的應用在 7nm 工藝以下的晶片製造
牢牢佔據高端EUV市場的技術高地
至今再無對手
隨後的5年時間裡
尼康的自大
讓他失去了50%以上的光刻機市場份額
可以說是整個西方最先進的工業體系
託舉起了如今的ASML
也有人說ASML是「半個美國公司」
這話說的也沒錯
ASML一半是歐洲的，一半是美國的
目前ASML的前三大股東
資本國際集團（MSCI）、貝萊德和英特爾
均來自美國
4.ASML的成功能不能複製？
光刻機就是一個天然趨向壟斷性的產業
一旦某家企業提前實現技術突破和穩定量產
就會產生「贏家通吃」的局面
拿到下遊晶片廠商的絕大多數訂單
落後者幾乎再無能力實現技術突破
ASML已經與上下遊產業鏈
形成了穩定的利益共同體
之所以有整個西方半導體產業的扶持
美國和投資機構在其中扮演著至關重要的角色
ASML的成功
集合了複雜的商業、技術和政治因素
名為「光刻機」，實則「印鈔機」
每生產一臺就能賺1.2億美元
豈不是賺翻了？
2019年ASML公司共生產銷售了229臺光刻機
其中EUV光刻機僅26臺
佔了總營收的1/3
實際上全身重量高達180噸的光刻機
擁有高達上十萬個零部件、三千多跟線路
長達兩公裡的短軟管等
至今沒有任何一個國家可以獨立製造出來
美國提供的極紫外光源技術
日本和德國提供的光學設備
瑞典提供軸承零件
就連光刻機的組裝製造也是三星和臺積電協助的
這些都不是短期內可以攻克的
需要長期投入
而且是不計成本的投入
光刻機產業的特殊性還在於
即使圖紙擺在你面前也難以複製
而且複製出來也難以實現盈利
必須彎道超車
最後問題來了
光刻機究竟精密在哪裡？
中國和ASML還有多少年的差距？
一國之力能不能造出光刻機？
我們下期一起探討