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解密光刻机巨头ASML的发家史40年前仅小公司

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发表于 2020-10-26 14:09:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

解密光刻机巨头ASML的发家史:40年前还是小公司

ASML的发家史.jpg
  (图片来源:Unsplash)

  北京时间10月15日,荷兰光刻机制造商阿斯麦(ASML)发布2020年第三季度业绩报告。财报显示,ASML该季营收达39.58亿欧元,较上年同期增长32.5%;净利润更是达到了10.62亿欧元,同比增加69.4%。

  受此消息影响,ASML股价大涨,市值蹿升到1619亿美元(约1.02万亿人民币),创下历史新高。

  在新冠疫情影响下,全球半导体行业低迷,英特尔、赛灵思等芯片巨头纷纷调低营收预期,但ASML却能逆势增长,继续稳坐光刻机设备领域的绝对霸主地位。

  尽管ASML在股市上的良好表现引发关注,但公众对其如何扩张到今天的规模其实还知之甚少。

  10月15日,钛媒体国际事务合伙人、央视原著名国际对话主持人杨锐与《光刻巨人:ASML的崛起之路》作者、荷兰Techwatch媒体公司CEO、荷兰高科技学院董事总经理瑞尼·雷吉梅克(Rene Raaijmakers)连线直播,围绕“芯片之光 :光刻机的那些事”话题进行了深入探讨,解析光刻机巨人ASML的成功崛起之路。

   ASML的发家史2.jpg
  本书作者雷吉梅克曾是一位荷兰媒体记者,其用长达7年的时间采访ASML的创始人和后来的多位CEO,还访问数十位核心员工,通过仔细查阅企业档案,多方了解,重现ASML从诞生到走向辉煌的过程中那些惊心动魄的时刻。本书译者金捷幡则是一位在半导体行业20多年的从业者,在保留原书语言风格的情况下,花费近一年时间编撰完成。当读者努力通读完全书后,会感到收获满满并产生一种敬意。

  实际上,早在上个世纪80年代,ASML还只是飞利浦旗下的一家合资小公司。短短四十载,ASML用先进技术将昔日光刻机大国美国拉下神坛,并以迅雷不及掩耳之势,战胜日本光刻机巨头佳能、尼康,成为世界上唯一能够制造7nm及以下EUV(极紫外光刻)工艺的光刻机设备提供商。

  雷吉梅克在连线直播中表示,四十年后的今天,人们应该意识到,ASML所创造的光刻机设备,以及引领的行业变局,对于全世界来说是一个奇迹。

  飞利浦变卖家产,ASML登上历史舞台

  如果不是华为(专题)遭遇芯片“卡脖子”危机,很多不关注芯片领域的人可能还是第一次听说光刻机和ASML。

  光刻机,被誉为“皇冠上的明珠”,其主要包含特殊的光和玻璃,类似“投影仪+照相机”,以光为刀,将晶体管和设计好的电路图投射到硅芯片上。

  尽管看起来比较简单,但光刻机的重要性在于,其是整个芯片制造产业先进工艺程度的核心指标。设备是制造芯片的“武器”,没有了光刻机设备,先进制造就无从谈起。

  1965年4月,英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔提出大名鼎鼎的摩尔定律(集成电路可容纳的晶体管数目,约每隔两年便会增加一倍),从而让更多企业关注到芯片精度这个问题。

  ASML制造的第一台光刻机就在此背景下诞生。

  实际上,ASML的一部分前身是ASM,一家荷兰的从事半导体设备制造的科技公司;而另一部分前身是飞利浦,两家距离60英里。

  当时,飞利浦品牌家喻户晓,该公司专注于投入电路技术研发,并没有自造光刻机想法。但一次内部定期讨论中,飞利浦半导体和材料部Elcoma与前沿技术研发实验室Natlab的技术团队,双方就掩膜技术先进性是否能生产芯片而争吵起来。随后达成约定——合作制造一台光刻机。

  1967年,技术团队首次在飞利浦内部展示6镜头重复曝光光刻机的原型,实现该公司在光刻机领域零的突破。

  不过,高层内部并不看好这一设备的商业化前景,因此光刻机研发停滞不前。

  由于飞利浦资金状况非常糟糕,一直以来靠政府和银行补贴续命。1980年前后,该公司遇到经营危机,飞利浦希望放弃非核心业务,目标是把光刻机业务卖给领先的美国公司,或是卖给崛起中的日本光刻机公司。

  而ASM的创始人德尔·普拉多一直希望寻找一个机会和飞利浦合作。当飞利浦S&I的技术董事乔治·德·克鲁伊夫在看报纸的时候,读到了ASM的成功故事,对其十分感兴趣。在了解之后,发现德尔·普拉多还挺有钱的。

  四年后的1984年,经过漫长的谈判,光刻机业务从飞利浦中独立,建立合资公司ASML。其中,飞利浦和MIP(一家私募股本基金)分别获得30%的股份,作为项目的主导者,ASM获得40%的股份,让这家荷兰电子制造商登上历史舞台。

  在真正成功之前,飞利浦对ASML投资了超过1亿美元。

  ASML定下市场第一目标

  在锐对话连线直播中,雷吉梅克表示,尽管当时整个光刻机市场被美国GCA和尼康垄断,但在ASML成立的一开始,他们并不满足此时的技术研发成就,目标则是要“征服世界”。

  “从飞利浦剥离独立的1984年,ASML在当时制造光刻机公司排名的名单上垫底,位于倒数第一,当时的霸主是美国GCA和日本的尼康。但ASML认为,在光刻机领域,争取第二名或第三名是没有用的,只有成为第一名,这样才能成为赢家。” “当时ASML整合了来自飞利浦的研究团队,因此他们具有远大理想。当时他们认为,如果一开始就没有成为第一名的雄心,就没必要开始去做。” “不管是第二名,还是第三名,是不可能赢,也不可能成为行业的佼佼者。我觉得ASML当时认为,因为这个行业的竞争太过残酷,所以,如果不在第一名,还不如关掉公司。”

  在这样的雄心壮志下,ASML走上了快速发展的道路。

  两位“贵人”+倾听客户意见,ASML战胜竞争对手取得成功

  雷吉梅克表示,回顾过去40年ASML发展历程,ASML能够取得成功,主要有两个原因:一是由于台积电和英特尔两位”贵人“的支持,ASML能够成功研发并量产浸润式光刻机和EUV光刻机,企业快速崛起;另一方面,ASML会倾听客户的意见,让先进技术快速迭代,获得客户青睐。

  最终,在激烈竞争、风云变幻的变局环境中,ASML战胜竞争对手取得成功,成为芯片产业不可缺少的一部分。

  1、两位“贵人”

  2004年,ASML和台积电共同研发出第一台浸润式微影光刻机,优秀的性能和稳定的技术,波长达132nm,全面碾压尼康的157nm,获得行业关注。

  雷吉梅克在锐对话中称,其实ASML能够遇到这个“贵人”的主要原因,是由于台积电、飞利浦和ASML三家之间有密切的开发关系。

  “台积电实际上是在80年代末开始起家的,和飞利浦有着很久的历史渊源。台积电利用的是飞利浦公司开发的芯片生产技术,双方有交叉协议,所以在二十年前,飞利浦在台积电有股份,大约10%左右,但现在是没有股份的。”雷吉梅克表示。 “加上飞利浦的芯片是ASML机器制造的。因此,三家有着密切的联系,台积电使用ASML机器也就不足为奇了。”

  正因如此,台积电成为ASML遇到的第一个“贵人”。在技术、人才、资金方面持续加码,ASML快速蚕食光刻机市场份额,将昔日光刻机大国美国拉下马,与旧王者GCA平起平坐。

   ASML的发家史4.jpg
  ASML的光刻机原型

  随后,在巨大的产业推动下,另一家芯片巨头英特尔登场,该公司提出入股等需求,开始与ASML“绑定”,成为ASML的第二个“贵人”。

  早在1997年,英特尔为了推动摩尔定律在未来几十年继续有效,联合政府、企业建立了芯片业最为顶级的EUV LLC前沿技术组织,研究、推动EUV这项技术发展。当然,ASML在这一组织成员名单其中,但尼康、佳能却排除在外。

  在锐对话连线直播中,雷吉梅克形容,这一组织像是一个投资承诺,确定芯片生产商需要EUV光刻机,请更多厂商参与、帮助开发这项技术。

  “对于ASML来说,这是一个重要的信息(来源)。它实际上是推进EUV光刻机向前发展的绿灯,并且让客户对这项技术投入能够做出很大的回报承诺。”

  2012年10月,在政府许可下,ASML斥资19.5亿欧元(25亿美元)收购美国顶级光源企业Cymer,其主要制造激光器,这加速了ASML EUV光刻机的研发之路。

  由于有台积电、英特尔的支持,经过十年的研发过程,2015年,ASML终于将EUV光刻工艺处于可量产的状态。

  随后的5年时间里,尼康失去了50%以上的光刻机市场份额。

  雷吉梅克表示,在EUV这个技术领域中,ASML拥有大量受保护的专利和知识产权,并且可以发明和创造光刻机机器,这让ASML将处于长期技术垄断地位。

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  EUV工艺光刻出的晶圆样品(来源:国际半导体行业协会)

  截至目前,ASML公司拥有三家全资子公司,包括计算光刻集成电路厂商Brion、准分子激光源提供商Cymer、电子束晶圆检测设备厂商HermesMicrovision,在先进光刻机技术方面独步成霸。

  2、ASML成功秘籍——倾听客户意见

  雷吉梅克在锐对话中指出,其实当时尼康、佳能、英特尔对外界的态度十分“傲慢”,加上日本、IBM等企业无视浸润式技术,让台积电不得不选择ASML,从而推动快速芯片制造的研发进程。

  “实际上,荷兰人认为英特尔是一个非常傲慢的公司。因为在90年代初,英特尔采取的是大公司的模式生产芯片,他们会有很多要求。而实际上,ASML从来没有成功地将这些要求应用到芯片生产中。”

  当蚕食掉市场份额的时候,ASML并没有像竞争对手那样傲慢和无视,更多希望倾听客户意见,将技术不断升级打磨,得到客户的青睐。

  “ASML首席执行官是一个集思广益的人,每两周就会飞到客户那里,倾听客户意见,然后回到公司开会探讨,与客户以及他们自己的团队进行深入的沟通,这可能是ASML取得成功的因素之一。”雷吉梅克说。

  不过,在资金补助部分,雷吉梅克认为,尽管ASML一直处于政府支持状态,但也有中国企业不需要政府补助,都独立生存下来,因此,这并不意味着更多企业效仿ASML的崛起之路。

  “在某种程度上来说,政府补助是件好事。政府有能力提供资金,确保在竞争中有充分的弹药支持,这是提高竞争力的重要因素之一。但同时,我不认为这是一个绝对必要的因素。你看中国的华为和阿里巴巴,他们独立而强大,更值得我们学习。”

来源:钛媒体APP

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