芯片這么重要,荷蘭ASML高端光刻機(jī)市場(chǎng)怎么做到占半壁江山?
芯片,一個(gè)既讓人感到熟悉又感到陌生的詞。熟悉,是因?yàn)樗偰苷紦?jù)新聞的頭條,牽動(dòng)著國(guó)人的敏感神經(jīng);陌生,是因?yàn)樗驹搩H屬于電子工程師領(lǐng)域的專業(yè)詞,只有工程師在電路研發(fā)工作過(guò)程中才會(huì)提到,普通大眾很少有機(jī)會(huì)接觸。
關(guān)于芯片,人們討論的內(nèi)容有很多。比如國(guó)產(chǎn)芯片什么時(shí)候能完全替代進(jìn)口的芯片;芯片的生產(chǎn)制造公司中芯國(guó)際什么時(shí)候能超越臺(tái)積電的工藝水平;芯片為什么那么重要;芯片與5G有什么關(guān)系等等諸如此類
沒(méi)錯(cuò),現(xiàn)在沒(méi)有一家國(guó)內(nèi)企業(yè)可以擔(dān)負(fù)起生產(chǎn)制造高端芯片的任務(wù),為什么生產(chǎn)芯片這么難?追根溯源還是離不開(kāi)高端光刻機(jī)。
然而你或許不知道,因?yàn)橛艚鹣愣劽澜绲暮商m,卻能生產(chǎn)世界上最頂級(jí)的光刻機(jī)。荷蘭的ASML在光刻機(jī)市場(chǎng)上占據(jù)了80%的份額,其制造的EUV光刻機(jī)售價(jià)高達(dá)1億美元一臺(tái),而且還不一定可以拿到貨。甚至連美國(guó),日本都也達(dá)不到荷蘭在高端光刻機(jī)上的技術(shù)水平。為什么我國(guó)目前還制造不出高端光刻機(jī)?荷蘭的ASML又是怎么做到的呢?

眾所周知,無(wú)論是蘋(píng)果A14芯片還是華為麒麟9000芯片,都需要臺(tái)積電代工生產(chǎn),而用于制造這類高端芯片就離不開(kāi)極紫外(EUV)光刻機(jī),而目前也僅有荷蘭ASML一家可提供可供量產(chǎn)用的EUV光刻機(jī)。

提及荷蘭ASML公司大多數(shù)人都不了解,但你一定聽(tīng)說(shuō)過(guò)大名鼎鼎的飛利浦,而飛利浦正是ASML的前身。在飛利浦開(kāi)始踏足晶體管和集成電路后,先后發(fā)明了CCDs和LOCOs,為晶體管和集成電路上的突破奠定了基礎(chǔ)。

1984年,飛利浦當(dāng)時(shí)面臨經(jīng)營(yíng)困境,不得不實(shí)施大規(guī)模裁員,ASML也是在那一年從飛利浦獨(dú)立出來(lái)。眾所周知,飛利浦旗下的家電、照明產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)都是數(shù)一數(shù)二的,其百年的制造基因在ASML身上也得到了傳承,而ASML專注于芯片制造業(yè)后,便迅速成長(zhǎng)為了該領(lǐng)域的強(qiáng)者。

其實(shí)在20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初,日本的尼康、佳能光刻機(jī)技術(shù)是世界領(lǐng)先的,ASML也難以匹敵。ASML知道僅靠一已之力是不可能和日本光刻機(jī)相抗衡,所以,它聯(lián)合全球知名的光刻機(jī)核心零部件廠商,讓它們成為ASML的公司股東。這樣不僅將利益捆綁在了一起,而且背后也有了資金支撐。
當(dāng)時(shí)美國(guó)也在打壓日本半導(dǎo)體行業(yè),礙于美國(guó)光刻機(jī)制造商確實(shí)不占優(yōu)勢(shì),再三考慮后,決定扶持同屬于西方國(guó)家的荷蘭企業(yè)ASML,但美國(guó)也提出了要求,就是ASML設(shè)備里至少55%的部件要采購(gòu)美企的。

如此一來(lái),ASML獲得了大量美國(guó)本土的光刻機(jī)研發(fā)及生產(chǎn)的人才,加上雄厚的資金,在光刻機(jī)領(lǐng)域,荷蘭ASML逐漸開(kāi)始變得遙遙領(lǐng)先。聚攏了全球光刻機(jī)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)資源,ASML即消滅了潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,也站穩(wěn)了高端光刻機(jī)市場(chǎng)的霸主地位。
看到這里我們也就理解了,美國(guó)任其做大卻不制裁與其本身的利益有關(guān),畢竟它不會(huì)傻到搬起石頭砸自己的腳。
世界上沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能完全獨(dú)立制造高端光刻機(jī)
有人說(shuō)技術(shù)被封鎖,難道憑我們自己的技術(shù)就造不出嗎?其實(shí),哪怕是荷蘭ASML也不可能僅靠自己就能造出高端光刻機(jī)。因?yàn)檫@不是光靠砸錢就能解決的,它涉及了全球的供應(yīng)鏈體系,光刻機(jī)這樣的精密儀器,缺少任何一個(gè)組件和環(huán)節(jié)都不行。
要知道,一臺(tái)光刻機(jī)重量就可達(dá)180噸,內(nèi)部零件多達(dá)10萬(wàn)個(gè),其中主要零部件來(lái)自于歐美幾十個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家。荷蘭的光刻機(jī)德國(guó)提供蔡司鏡頭設(shè)備,日本提供特殊復(fù)合材料,瑞典提供工業(yè)精密機(jī)床,美國(guó)提供控制軟件等等。

一臺(tái)光刻機(jī)匯集了全世界各國(guó)的頂尖技術(shù),而且任何一個(gè)國(guó)家都不能包攬全部技術(shù)。
目前行業(yè)里最先進(jìn)的EUV光刻機(jī),其制造的整個(gè)過(guò)程都需要數(shù)學(xué)、光學(xué)、流體力學(xué)、高分子物理與化學(xué)、表面物理與化學(xué)、精密儀器、機(jī)械、自動(dòng)化、軟件、圖像識(shí)別領(lǐng)域等多項(xiàng)頂尖技術(shù),而技術(shù)離不開(kāi)人才。
對(duì)于留住人才,ASML有自己的一套制度。公司由發(fā)展技術(shù)型、管理型和項(xiàng)目型人才組成,其中最看重技術(shù)型人才,ASML會(huì)給技術(shù)型人才很大的話語(yǔ)權(quán)。
不同于其他科技公司一樣,ASML不會(huì)讓管理型人才完全主導(dǎo)公司發(fā)展。公司的首席技術(shù)官甚至能夠和首席執(zhí)行官平起平坐,這樣的組織架構(gòu)放眼整個(gè)行業(yè)都是罕見(jiàn)的,所以從制度上我們就可以看出ASML對(duì)技術(shù)人才的看重。

有了制度上的保障,相關(guān)的從業(yè)者也就可以專心于技術(shù)創(chuàng)新,而這樣的良性循環(huán)也會(huì)讓公司聚攏更多的人才。

留住人才,創(chuàng)造專利。數(shù)據(jù)顯示,2019年ASML就已經(jīng)取得了關(guān)于EUV的12000個(gè)相關(guān)專利,這在當(dāng)時(shí)超過(guò)了日本尼康和佳能的總和。從人才管理到全球產(chǎn)業(yè)鏈的利益捆綁,荷蘭ASML慢慢確立了在高端光刻機(jī)的霸主地位。
高端光刻機(jī)不是一個(gè)國(guó)家能在短時(shí)間內(nèi)造出來(lái)的,因?yàn)樗鼌R聚了全球最頂尖的技術(shù)和人類的智慧。有國(guó)外工程師曾說(shuō)到:“一個(gè)零件我調(diào)整了10年”。因此,ASML總裁Peter Wennink曾表示,高端的EUV光刻機(jī)永遠(yuǎn)不可能被中國(guó)模仿,況且中國(guó)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域有相關(guān)的規(guī)定。
那么,中國(guó)可以生產(chǎn)光刻機(jī)嗎?有消息稱,中國(guó)最強(qiáng)的光刻機(jī)生產(chǎn)商上海微電子已經(jīng)攻破了28nm光刻機(jī),雖然比起荷蘭ASML高端光刻機(jī),我們還有很大的差距。但沒(méi)有28nm,就不可能有后開(kāi)的5nm。最重要的是,它是我們完全獨(dú)立自主研究的,其意義可想而知。
寫(xiě)在最后
荷蘭ASML的發(fā)展之路,給我們帶來(lái)了啟示。首先,技術(shù)是第一生產(chǎn)力,有實(shí)力就是最好的話語(yǔ)權(quán)。在高端光刻機(jī)領(lǐng)域,我們需要關(guān)鍵技術(shù)去做利益捆綁,讓這個(gè)行業(yè)離不開(kāi)我們。這樣我們才會(huì)有籌碼去談判。
ASML深知利益通過(guò)機(jī)制進(jìn)行捆綁,才能建立最有效的合作方式。所以像臺(tái)積電、英特爾等其他公司想要獲得優(yōu)先供貨權(quán),就要作為客戶要先投資ASML。
其次,人才的重要性不言而喻。除了培養(yǎng)該領(lǐng)域的人才,我們也需要不斷加大人才引進(jìn)的力度,去做好知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、企業(yè)扶持等舉措,給人才建立能醉心于技術(shù)研究的良好環(huán)境。
最后,就是資金投入。光刻機(jī)的研發(fā)實(shí)在是太燒錢,起初ASML差點(diǎn)支撐不住,好在荷蘭政府的支持,以及三星、英特爾、臺(tái)積電等企業(yè)的投資,ASML才有了今天的地位。即使現(xiàn)在它處于第一,每年還會(huì)拿出巨額資金到研發(fā)上。2019年,它們就拿出了20億美元作為研發(fā)經(jīng)費(fèi),其占營(yíng)收的16.7%。所以說(shuō),利潤(rùn)全球第一的公司在研發(fā)投入上第一是不矛盾的。