芯片能否完全獨(dú)立自主生產(chǎn)對(duì)一個(gè)國(guó)家的重要性不言而喻,而芯片制造過(guò)程中所用到的高端設(shè)備也一直是各國(guó)重點(diǎn)攻堅(jiān)的項(xiàng)目。
光刻機(jī)因其在芯片制造中的重要性及高難度,一直處于產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)口浪尖的位置。
目前全世界能制造光刻機(jī)的國(guó)家和公司屈指可數(shù),分別是一家獨(dú)大的荷蘭ASML,以及逐漸退出市場(chǎng)的日本Canon和Nikon。
壟斷高端光刻機(jī)市場(chǎng)的ASML是一家荷蘭公司,這一事實(shí)可能打破了很多人固有的認(rèn)知。芯片行業(yè)最強(qiáng)的不應(yīng)該是美國(guó)么,為什么如此高科技的企業(yè)會(huì)誕生在荷蘭?中國(guó)的國(guó)產(chǎn)芯片一直被美國(guó)打壓封鎖,為什么美國(guó)允許荷蘭的公司扼住芯片產(chǎn)業(yè)鏈的咽喉?
回答這些問(wèn)題,還要從ASML的誕生說(shuō)起。
艱難重組,誕生荷蘭
ASML前身是荷蘭著名的電器制造商飛利浦光刻設(shè)備研發(fā)小組,這就決定了ASML的荷蘭基因。
飛利浦從1971年開(kāi)始,在此前開(kāi)發(fā)的透鏡式顯影裝備基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)透鏡式非接觸光刻設(shè)備。雖然在1973年成功推出新型光刻設(shè)備,在整體性能研發(fā)方面取得一定成功,但由于成本高昂,且存在一系列技術(shù)問(wèn)題,很難對(duì)外推廣。同時(shí),其他設(shè)備商在解決接觸式光刻機(jī)的缺陷問(wèn)題上用不同的技術(shù)路徑取得了突破。于是,飛利浦計(jì)劃要關(guān)停光刻設(shè)備研發(fā)小組。
這時(shí)ASMI找上門來(lái)要求飛利浦合作開(kāi)發(fā)生產(chǎn)光刻機(jī)。ASMI(Advanced Semiconductor MaterialsInternational)是當(dāng)時(shí)有名的一家半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商。雖然ASMI興沖沖而來(lái),但沒(méi)想到飛利浦已經(jīng)對(duì)光刻設(shè)備心灰意冷。
經(jīng)過(guò)ASMI多年軟磨硬泡,飛利浦終于同意,于是雙方在1984年4月共同成立ASML(Advanced Semiconductor Material Lithography),這家荷蘭公司就這樣誕生了。
為什么ASML誕生在荷蘭之后美國(guó)沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行打壓,甚至任由它發(fā)展到行業(yè)壟斷,扼住芯片產(chǎn)業(yè)鏈的咽喉?
筆者認(rèn)為這其中有三點(diǎn)重要原因。
獨(dú)特模式,利益早已捆綁
首先,ASML早已和美國(guó)及以美國(guó)為首國(guó)家的企業(yè)形成了龐大的利益共同體。
在ASML成立不久后,他們很快就遇到了三大致命問(wèn)題,一個(gè)是技術(shù)落后,飛利浦公司先前研發(fā)的技術(shù)在漫長(zhǎng)的等待中已經(jīng)過(guò)時(shí),遠(yuǎn)不能滿足客戶要求;二是市場(chǎng)已經(jīng)飽和,競(jìng)爭(zhēng)非常激烈,強(qiáng)手如林,日本的Nikon、Canon等早已推出了自己的光刻機(jī)產(chǎn)品;三是資金嚴(yán)重匱乏。
ASML公司官方網(wǎng)站里的“Our History”里,用了“inauspiciously”這個(gè)詞描寫當(dāng)時(shí)的情況,足見(jiàn)當(dāng)時(shí)的處境危急。
隨后,獨(dú)特的合作模式給了ASML一線生機(jī)。ASML有一個(gè)非常奇特的規(guī)定,那就是只有投資ASML,才能夠獲得優(yōu)先供貨權(quán),意思就是要求自己的客戶要先投資自己才行。這樣奇特的合作模式使得ASML獲得了大量的資金,包括英特爾、三星、海力士都在ASML中有相當(dāng)可觀的股份,其中英特爾投資的金額十分驚人,高達(dá)25.13億歐元。
可以說(shuō)大半個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)都是ASML一家的合作伙伴,形成了龐大的利益共同體。而ASML也可以說(shuō)是家不折不扣美系資金企業(yè),美國(guó)自然也會(huì)支持其發(fā)展。
法律限制,自身無(wú)法壟斷
其次,由于法律的原因,美國(guó)必然不會(huì)打壓ASML實(shí)現(xiàn)壟斷。
根據(jù)ASML、Canon和Nikon三家公司18年財(cái)報(bào)顯示,三巨頭半導(dǎo)體用光刻機(jī)出貨374臺(tái),較2017年的294臺(tái)增加80臺(tái),增長(zhǎng)27.21%。而從EUV、ArFi、ArF機(jī)型的出貨來(lái)看,全年共出貨134臺(tái)。其中ASML出貨120臺(tái),占有9成的市場(chǎng)。
且更為關(guān)鍵的是,最先進(jìn)的7nm制程的EUV光刻機(jī)只有ASML一家公司可以生產(chǎn),再無(wú)第二家,如果想要生產(chǎn)最先進(jìn)的芯片,就必須要和它合作。高端光刻機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)完完全全被ASML壟斷。
如果把這樣的公司放美國(guó)國(guó)內(nèi)可能會(huì)被拆分成至少兩家公司,因?yàn)槊绹?guó)國(guó)內(nèi)有反壟斷法。
如果公司被拆分,這樣人才技術(shù)就會(huì)不集中,研發(fā)起來(lái)慢,也可能浪費(fèi)錢,造成產(chǎn)能過(guò)剩,而在荷蘭就沒(méi)有這種法律,所以比較方便操作。
而美國(guó)也正需要這樣一個(gè)壟斷企業(yè)來(lái)對(duì)抗日系、韓系以及追趕中的中國(guó),所以美國(guó)不但不會(huì)打壓,反而會(huì)更加促進(jìn)ASML的市場(chǎng)占有率。
源頭與需求,雙向控制
最后,美國(guó)通過(guò)源頭端與需求端,雙向控制ASML。
與我們想象中不同,ASML為了能夠在整個(gè)設(shè)備的不同部位同時(shí)獲得世界上最先進(jìn)的技術(shù),ASML的光刻機(jī)中超過(guò)90%的零件都是向外采購(gòu)的,這與他原來(lái)的對(duì)手,尼康和佳能是完全不同的。這樣他們自身也可以騰出手來(lái)在部件整合和客戶需求上做文章,從而在日新月異的芯片制造行業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
ASML在技術(shù)研發(fā)方面匯聚了世界最前沿最頂尖的科技。ASML的一些重要部件來(lái)自世界很多國(guó)家,美國(guó)、德國(guó)向ASML提供超級(jí)精密的機(jī)械支持以及光學(xué)技術(shù)的支持,德國(guó)向ASML提供一些核心的配件支持,美國(guó)為ASML提供光源的支持以及計(jì)量設(shè)備的支持。
可以說(shuō),最頂尖光刻機(jī)的制造已經(jīng)不是荷蘭一個(gè)公司的制造了,它集合了許多國(guó)家的技術(shù)支持。光刻機(jī)的生產(chǎn)以及升級(jí)現(xiàn)在已經(jīng)是多個(gè)國(guó)家共同努力的結(jié)果了,而美國(guó)可以直接在源頭端參與控制,比如最重要的光源技術(shù)來(lái)自美國(guó)的一家公司。
除此之外,美國(guó)掌握著世界芯片最頂端的芯片設(shè)計(jì)技術(shù)以及最完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。光刻機(jī)是一種高度定制化的設(shè)備,只能為芯片服務(wù),如果美國(guó)停止設(shè)計(jì)高端芯片,或者減少出貨量,那么ASML的高端光刻機(jī)將毫無(wú)用處,需求端也是被美國(guó)牢牢控制著。
而且美國(guó)的芯片大廠很多都是ASML的股東和客戶,因?yàn)锳SML的技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn),所以美國(guó)完全沒(méi)必要打壓ASML,也沒(méi)有必要研發(fā)自己的光刻機(jī)產(chǎn)品。
就像所有的蘋果手機(jī),都是中國(guó)制造。
作者:張偉超
a