今天要講的是一家比較低調(diào)的公司,不是從事半導(dǎo)體行業(yè)的同學(xué),可能還不太了解這家公司,但在半導(dǎo)體領(lǐng)域卻是“天下無人不識(shí)君”的地位,它就是總部位于荷蘭的ASML半導(dǎo)體制造設(shè)備提供商。
這家公司的主要的業(yè)務(wù)不是制造半導(dǎo)體,而是生產(chǎn)用于制造半導(dǎo)體產(chǎn)品的設(shè)備——光刻機(jī)。
ASML光刻機(jī)設(shè)備的透視圖,來源ASML
簡單來說,光刻機(jī)的作用是將已經(jīng)設(shè)計(jì)好的電路圖刻到硅晶圓上。
光刻機(jī)的精度越高,在同等單位硅晶圓上就可以刻錄更多的電路圖,所制造出來的半導(dǎo)體設(shè)備的性能也將大幅提升。
在過去的幾十年里集成電路版上的晶體管數(shù)量除了依賴新材料的不斷出現(xiàn)外,更主要的原因就是光刻機(jī)精度的不斷提高。
目前全世界能生產(chǎn)性能穩(wěn)定的最高精度光刻機(jī)設(shè)備的只有ASML。
一、ASML簡介
以下為看圖寫作:ASML于1984從飛利浦中獨(dú)立出來,專門致力于研究發(fā)展光刻技術(shù),其全球總部位于荷蘭的費(fèi)爾德霍芬,在全世界16個(gè)國家超過70個(gè)地區(qū)設(shè)有分公司和和研發(fā)基地。
在全球擁有超過1,4000名的雇員,其中超過5000人為研發(fā)人員,占總?cè)藬?shù)的35%,主要的科研人員集中在歐美。
下圖來自ASML公司網(wǎng)站,從圖上我們可以看到,ASML在荷蘭,美國,韓國,中國以及臺(tái)灣地區(qū)都設(shè)有研發(fā)中心或半導(dǎo)體基地,但是我們卻看不到被不少國人捧上天的半導(dǎo)體發(fā)達(dá)國家——日本的身影,這是為什么呢?大概是因?yàn)锳SML的競爭對手在日本吧——尼康和佳能。
看到這邊,可能有些人要說日本果然是半導(dǎo)體的領(lǐng)軍啊,連ASML都懼憚,事實(shí)并非如此,后面我會(huì)講到ASML與另外兩家日本供應(yīng)商的比較。
ASML的主要營收來自于亞洲,49億歐元,占到了全球總銷售收入的78%,其余地區(qū),歐洲的銷售收入2億歐元,美國的銷售收入12億歐元。這主要是因?yàn)锳SML的主要客戶來自亞洲——臺(tái)積電,三星,中芯國際等,和來自美國的INTEL。
但在開銷方面,各地區(qū)所占比例則是與銷售來源相反的,ASML在歐洲的開銷占到全球開銷的77%,在美國的開銷占到13%,整個(gè)亞洲加起來才占到10%。
從技術(shù)貢獻(xiàn)來講,美國提供了光刻機(jī)所需的光源(包括EUV極紫外光),德國則提供了物鏡(用來縮小電路圖成像)。
CYMER公司,主研發(fā)EUV深紫外光半導(dǎo)體應(yīng)用,已被ASML收購,在其網(wǎng)站頁面里放有ASML的介紹。
二、英特爾忽悠了日本人?
INTEL原本有扶持日本尼康以平衡ASML的意思,為什么這么講呢,因?yàn)樵诟叨斯饪虣C(jī)的制造基本都被ASML壟斷,屬于賣方市場,定價(jià)都是由ASML說了算,一臺(tái)高端光刻機(jī)報(bào)價(jià)動(dòng)轍近億歐元,而且有時(shí)候你還得等貨,不是付了錢就有貨的。不僅如此,三家優(yōu)先供貨的供應(yīng)商還承擔(dān)了ASML 50%的研發(fā)經(jīng)費(fèi),當(dāng)然,這是在INTEL棄了尼康之后的事了。但土豪錢再多也不覺得多啊,一臺(tái)機(jī)器就要近億歐元,想想都肉疼??!
原本尼康和INTEL是有合作的,INTEL定期向尼康采購光刻機(jī),但到了后來,尼康直接被棄用了。主要是因?yàn)槟峥堤峁┑母叨斯饪虣C(jī)不僅性能不穩(wěn)定,而且維護(hù)起來也相當(dāng)麻煩,有使用過尼康光刻機(jī)的人說診斷錯(cuò)誤源需要靠第六感——直覺。還有很重要的一點(diǎn)是,ASML提供的光刻機(jī)性能已經(jīng)碾壓尼康了。提一句,日本人的光刻機(jī)鏡頭供應(yīng)商提供也是采用自德國的蔡司。
所以,拋棄尼康的是市場,而不是英特爾。
一個(gè)芯片制程,半導(dǎo)體材料都極其昂貴的情況下,半導(dǎo)體供應(yīng)商不可能選擇性能不穩(wěn)定的機(jī)器來讓你白白燒錢的,而ASML獨(dú)步全球的工藝水平和穩(wěn)定性能,自然而然成了各主要半導(dǎo)體制造商爭先討好的對象,沒辦法,誰讓ASML有技術(shù)可以傲驕呢。
三、ASML與INTEL,SAMSUNG,TSMC
ASML是集合了西方光學(xué)應(yīng)用科學(xué)與半導(dǎo)體尖端制造設(shè)備技術(shù)于一體的科技龐然大物,它的影響力是任何一個(gè)國家在半導(dǎo)體領(lǐng)域都無法忽視的。
英特爾,三星,臺(tái)積電,雖然這三家不生產(chǎn)光刻機(jī),但卻是ASML的股東之一,以購買股票以及投資ASML科研的方式,成為ASML高端設(shè)備的優(yōu)先供貨對象。
為什么這三家公司能夠成為ASML的股東兼優(yōu)先供貨對象呢?
除了有錢之外,更重要的是這三家都有西方資本背景。
英特爾,這家就不用解釋了吧,美國的芯片企業(yè),本身就是西方資本的產(chǎn)物。
三星,韓國三星電子公司的資本背景主要也是來自美國的華爾街金融資本,外國資本(主要是美國)占了三星總資本的50%左右。
韓國是工業(yè)全球化分工的第一梯隊(duì),可以低價(jià)從西方國家,特別是美國獲取高技術(shù)轉(zhuǎn)讓,并且不會(huì)碰到太多的西方審查,可以說從技術(shù)壁壘、政策壁壘上幾乎沒有什么阻力,當(dāng)然了,這同時(shí)西方資本就要持股獲利,掌控這些高科技公司,三星是其中的獲益者。
西方國家除了考量將工業(yè)污染移到其他國家地區(qū)之外,還考慮到不僅要在政治軍事上讓新臺(tái)日韓等地區(qū)融進(jìn)西方體系之外,更要在經(jīng)濟(jì)上將這些地區(qū)完全融進(jìn)西方資本圈之內(nèi),成為西方全球資本鏈的下游,進(jìn)一步掌控這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)命脈,為自己的全球戰(zhàn)略布署服務(wù),讓自己獲得更多的利益。
臺(tái)積電,有人把臺(tái)積電的創(chuàng)始人和華為的創(chuàng)始人放在一起比較過,說臺(tái)積電的創(chuàng)始人張忠謀在56歲創(chuàng)業(yè)的,年經(jīng)比華為創(chuàng)始人任正非創(chuàng)業(yè)時(shí)要大得多,以此來作為證明臺(tái)積電比華為更偉大的一個(gè)理由之一……好吧,在年齡上人家確實(shí)有倚老賣老的權(quán)力,但要說臺(tái)積電比華為更偉大,真的是笑話了。
臺(tái)積電成立之初的股東不僅有臺(tái)政府注資,更有荷蘭科技大佬飛利浦的投資,要知道飛利浦原來可是ASML的母公司啊。從這點(diǎn)上來講,臺(tái)積電的成立背景有很大的優(yōu)勢,背靠政府,又有西方資本和技術(shù)扶持,哪怕它真是一頭豬,它也得飛起來。
其實(shí)臺(tái)積電和華為最大的不同點(diǎn)在于,前者是技術(shù)下游企業(yè),后者是技術(shù)上游企業(yè),前者是做代工的,后者是自己研發(fā)產(chǎn)品,代工和創(chuàng)造之間的鴻溝差的可不是十萬八千里,不是你一個(gè)跟斗一蹦就能蹦出來的。
飛利浦雖然現(xiàn)在已經(jīng)退出臺(tái)積電,但以其在臺(tái)積電投資過的歷史背景,ASML接受臺(tái)積電的股資,并將其列入優(yōu)先供貨對象,也就順理成章了。
當(dāng)然了,臺(tái)積在半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)積累也不是一朝一夕的事情,它仍然有自己比較先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和半導(dǎo)體制造技術(shù),這些方面是值得我們學(xué)的。但更多的它只是一家代工企業(yè)。一旦我們自己的光刻機(jī)工藝有了突破,或者ASML向我解禁了,臺(tái)積電可能隨時(shí)都要被搞趴下。
四、ASML與中國
雖然我們也很早進(jìn)入到半導(dǎo)體行業(yè)的研究當(dāng)中,但是由于歷史原因,我們不僅在科研上缺乏技術(shù)基礎(chǔ)和人才儲(chǔ)備,在投入資金上也有很大的歷史欠賬。
我們每年要花上千億美刀來從國外進(jìn)口半導(dǎo)體芯片,并且最近這幾年的半導(dǎo)體進(jìn)口額已經(jīng)達(dá)到了2000美元以上,近10年里花了1萬多億美元用來進(jìn)口國外的芯片,難道我們就這么白白看著錢往外流嗎?
當(dāng)然不是,我們已經(jīng)在硅晶圓研磨、半導(dǎo)體金屬靶材、蝕刻機(jī)等方面有了比較大的進(jìn)步,并打破了國外壟斷,但是光刻機(jī)部分還沒有較大的發(fā)展,國內(nèi)自主設(shè)計(jì)的芯片制造仍被ASML卡著脖子。
先來講講ASML所在國荷蘭吧,荷蘭是瓦森納協(xié)議的33個(gè)成員國之一。
瓦森納協(xié)議,就是所謂的對華禁運(yùn)。
瓦森納協(xié)議地圖,來自于網(wǎng)絡(luò)
這個(gè)禁運(yùn)策略,實(shí)質(zhì)上是對我國進(jìn)行技術(shù)封鎖,不僅在涉軍事技術(shù)上進(jìn)行封鎖,很多高科技技術(shù)都是禁止向我輸出的,甚至有些治療的藥物也是被列為禁運(yùn)。ASML的產(chǎn)品就被列為禁運(yùn)之列。
在這種西方聯(lián)合封鎖技術(shù)的背景下,即使ASML設(shè)備被中國公司購入,也是屬于它的中低端產(chǎn)品,并且還有附屬條件,只允許用于測試、制造ARM的芯片,中國人自己設(shè)計(jì)的芯片想用ASML設(shè)備來實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)?抱歉,沒門。
除了意識(shí)形勢和政治博弈之外,ASML更大的顧慮可能是來自于英特爾、臺(tái)積電、三星等芯片制造商/代工商。一旦大陸的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在光刻上有大的突破之后,大陸的芯片代工企業(yè)將如出匣之猛獸,迅速改變半導(dǎo)體行業(yè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu),甚至有可能某些企業(yè)會(huì)被市場淘汰掉,出于對自身利益的考量,作為ASML背后的三大股東——英特爾、臺(tái)積電、三星,自然是不可能讓大陸順利拿到ASML的高端光刻機(jī)。
還有,現(xiàn)下雖然ASML有出售機(jī)子給大陸,但都屬于低端產(chǎn)品,這一禁運(yùn)松動(dòng)的背后除了考慮到大陸體量龐大的半導(dǎo)體市場外,還可能為了扼殺大陸自己的光刻機(jī)研發(fā)之路,畢竟我們現(xiàn)在可以小型量產(chǎn)90nm工藝的光刻機(jī)了。
上海微電子設(shè)備公司制造的90nm工藝光刻機(jī)
所以,ASML現(xiàn)在對我們還是實(shí)行禁運(yùn)策略,以前你有錢了,我也不賣給你,現(xiàn)在賣給你了,但你不能用在自己的芯片設(shè)計(jì)上。改變這一現(xiàn)狀,只能依靠我們的半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)人員的堅(jiān)持與努力了。
大陸在半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)的道路上才剛剛開始邁步,希望我們自己的芯片有朝一日能扶搖直上九萬里。