从AMSL公司再度升级光刻机来聊聊半导体的水有多深

最近荷兰的企业ASML(下文称阿斯麦公司),他们破天荒搞出了一个新产品——全球第一代HMI多光束检测机,适用于生产纳米级及精度更高的芯片,且产能将大幅上涨600%,也就说他们的科技水平进一步的拔高。最近大家都知道某为被美国人进行了大规模的限制,其中的核心技术限制就是这个芯片,阿斯麦公司就是生产芯片的最关键的部分,属于绝对上游。所以随着阿斯麦的产能的提升,导致某为可以在近段时间内买到他们想要的五纳米芯片。不得不说,阿斯麦公司在这个时间点对某为提升产量,这绝对是一个天大的利好消息。那咱们今天就聊一聊这个技术大牛阿斯麦公司到底是何方神圣?

这家阿斯麦公司是一家总部位于荷兰费尔德霍芬的半导体设备制造厂商,它是世界三大芯片产商台积电、英特尔、三星的仪器供货商,也可以这么说,它就是半导体产业的最上游的企业。它的前身是荷兰的飞利浦公司旗下的半导体部门,后来被拆分成独立子公司。 阿斯麦公司成立于1984年,那个年头正是美国人对日本科技进行打击的时候。在上世纪80年代,日本各行各业发展的都如日中天的存在,在强大国力的支撑下,日本人极为嚣张,他们跑到硅谷去成立尼康集团,这样做就相当于在美国科技的心脏插下一把尖刀。尼康非常之强大,极大威胁到了美国乃至西方在全球的科技霸权,尼康集团在全球半导体的市场一度占据着超过50%的份额。

在这样的情况下,当时的荷兰飞利浦公司想要找一些半导体的巨头合作生产芯片,但没人愿意搭理他们。所以在无奈的情况之下,它只能和这家叫做ASML的小公司合作。之所以想和这家小公司合作主要是有两个原因啦:首先在那个时候搞半导体其实是不怎么挣钱的,当时最挣钱的是生产CD唱片;其次是在生产半导体光刻机市场上,老牌的厂商都被尼康打的不成样子,尼康是当时最大的行业龙头企业,而且当时飞利浦的经营状况也不是很好,拿不出太多的钱来支持芯片生产,这次和阿斯麦合作纯粹是花小钱来办大事一种尝试,结果这么样也比较无所谓的啦,就像一个上班族下班时随手买的彩票一样。

这就导致了阿斯麦在飞利浦的公司部门中就像后妈养的一样,一点地位都没有,甚至连办公室都不给他们,31个ASML的员工就在飞利浦产业园的门口那里搭个茅草屋办公。后来阿斯麦的总裁彼得说,一开始创业的时候,既没钱还要看别人眼色生产,这就是"人在屋檐下不得不低头"的真实写照啊,在后来很长的一段时间里,阿斯曼的光刻机生产都没有太大的起色。在2000年前的16年时间里,阿斯麦最多也就只占据了光刻机10%的市场。虽然这比起一开始在茅屋办公好了很多,但还是没有什么地位可言。因为这个光刻机生产本身就是一个非常小众的市场,占据10%的市场份额并不能让他日子过得非常的舒服,只能说阿斯麦公司不用像1984年刚成立一样难堪。

(2)ASML的翻身仗

在聊阿斯麦的翻身仗之前,咱们要先了解一下半导体行业的规律,也就是传说中的摩尔定律。1965年的4月,半导体工程师大佬摩尔在一本名叫做电子学的杂志上提出了一个预言:半导体芯片上的晶体管和电子数量将每年增加1倍。当然了,这是不严谨的,大家都说这像挤牙膏。后来他又在1975年重新提交了一篇论文,把半导体芯片上的晶体管和电子数量每年增加一倍变成每两年增加1倍。后来的摩尔定律就是指:随着科技水平的发展,集成电路上的元器件数目在18个月到24个月之间就会增加1倍,性能也同时提升1倍或者生产成本下降一倍。

用通俗易懂的话来说,就是半导体的芯片会随会越来越先进,并且随着时间的发展,芯片体积会越来越小,功能越来越强大,并且价格也会越来越低。所以可以这么理解,半导体的先进只是一时之先进,如果你不能持续性的技术更新的话,你这今年的先进半导体产业,到了明后年可能就变成落后的。所以东亚某国现在的困局就是说他是有生产芯片的能力,但是它的芯片(80nm)对于现在世界最先进的芯片(5nm)来说,是一个非常落后的东西。但它的落后其实也没有落后到特别远,可能也就是几年时间的差距,但关键就是现在并没有这个几年的时间给他更新迭代,行业科技水平不断的发展,技术性差距并不会缩小。

半导体行业之间竞争是非常残酷的。没有不倒的企业,只有一直在努力的企业。后来阿斯麦起飞是得到贵人的相助,也就是台积电的帮助。在2004年阿斯麦和著名的台积电进行了合作,双方共同研发了全球的第一台浸润式的光刻机,正是这一新产品成功问世,帮助阿斯麦抢占了不少的市场份额。也不是说尼康没有这个技术含量来研制相同的机器,阿斯麦的新产品相对于尼康的产品主要有两大优势,一个是他的成本低,一个是他的效果好。也就是说,影响商品销量两大最基本的要素都赢了,既做到产量大又能价格美丽,所以尼康的市场份额开始被阿斯麦给抢了。到了2009年,阿斯麦已经牛逼到占据了光刻机市场70%的份额,而尼康则变成了行业小弟,并且直接导致了日本半导体行业的衰落。因为他们基本上都是使用尼康的光刻机。而且半导体这个行业有个非常不一样的特点,那就是它的供需是非常重要的。如果你失去了市场,没有了利润,你基本上就没钱再进行技术性迭代升级。这个芯片的话,其实是很难将就的。因为你芯片性能差了别人几个数量级,效果就差的非常多了。就像13年智能手机和现在智能手机一比,使用效果肯定被甩出18条街。

但是一时的落后并不代表着尼康半导体的的彻底衰落,而是后面美利坚插了一脚,才导致尼康永无翻身之日,为什么这样说呢?这要从极紫外光刻机这一牛逼哄哄的产品说起,美国能源部和英特尔公司曾经组织起的一个叫EUV LLC组织,汇聚了美国最顶级的科学家来研究极紫外光刻机。虽然这个时候美国的光刻机公司已经日渐衰落了,但为了避免最顶级的半导体科技被黄种人掌控,英特尔公司和美国能源部就邀请了阿斯麦公司加入EUV LLC组织,阿斯麦在这个组织里也是属于一个很低级的小弟。因为毕竟是荷兰人,核心高管都不是美国人,美国怎么可能甘心给他一个核心的位置呢?只是说我能让你进来,已经是我美利坚合众国大发善心了,想当老大更是不可能的。因为尼康是一个黄种人国家里半导体的龙头企业,所以美国对它的发展还是非常有戒心的。特别是在上个世纪80年代,日本科技席卷美国,各个科技行业基本都站到了世界之巅,这在美国人留下了很深刻的阴影。所以美国人一定会扼制日本科技的崛起。

而恰恰就是这一原因,尼康彻底被排除在EUV LLC组织的门外,这导致尼康在技术革新上始终慢了一拍。虽然荷兰的阿斯麦公司也只不过是一个没什么行业地位的公司,但是依旧可以享受到美国科技的进步,对于尼康保持了一个不小的代差,从而可以顺利吞食掉了尼康的市场份额。正式翻身成为了半导体市场上游的绝对霸主,成为了生产紫外光刻机的绝对霸主。

(3)阿斯麦的取胜之道

另外,阿斯麦公司生产的光刻机是整个欧美的科技的精华所在,虽然组成光刻机的原材料十分复杂,零部件高达10万件,但它的光刻机材料来源可以完全做到了非中国大陆化,光源器件来自美国,光学模组来自德国,传送带来自荷兰,也就是说,他的核心部件也是做到了去中国大陆化,避免被中国大陆的科技所捆绑。 光刻机是这个世界上最前沿的科技之一,是一种最顶级的精密机器。要想做大做强这一个产品,资金技术和知识产权都是必不可少的。在这样的情况下,阿斯麦是没有那么多钱的,所以它采用的是外包的形式,利用的是无生产工厂模式,只做设计和组装,并没有在所有生产环节是都是大包大揽。这也是他为什么能够击败尼康的一大原因之一。因为尼康基本上就是产业链的所有环节都掌握在自己手中,不会出现被人卡脖子的情况。阿斯麦的开放式生产主要有两个特点,第一方面就是降低自己的成本,怎么降低自己的成本呢?就是把供应商当成研发伙伴,他不是一个简单的上下游节点关系,而是说我这个上游跟你下游供电所合作,赚到钱五五分,或者是说让出部分的利润来换取供应商的知识专利或者设备产权。第二方面就是说将自己的利益与大家相捆绑。比如说他在研发新技术的时候,一般会请行业龙头英特尔、台积电、三星这样的大豪门来入股。

三星等知名企业非常乐于跟阿斯麦合作,因为原因也很简单嘛,因为这样就可以保证自己能够最先稳定的拿到芯片,并不会出现被卡脖子的效果。他入股的时候还可以拥有股权,到时候还可以把股票卖出去,即可稳定获得芯片抢占市场,又可以降低市场风险,一举两得,这是一种双赢的手段啊。阿斯麦则通过利用这些大企业的助力,占据了大量市场份额,还能获得一大笔资金入股,从而将技术资金优势继续保持。这种开放式创新的方法是在整个半导体行业中非常流行的一种商业模式,借助多个大厂商的力量来突破垄断的门槛,比如说手机行业的安卓啊,就是用的这种手段。

阿斯麦公司的崛起完全是利用到了天时地利人和,一方面是尼康公司没有掌握住时机,从而让阿斯麦可以顺势崛起;另一方面就是美国官方对于日本科技的干涉,帮助阿斯麦在和尼康的光刻机争霸战中笑到最后。也就是说,某国科技的领先也只是一时,并不能做到长久的领先。想要做到真正领先,还是要不断的努力。先输不算输后赢才是赢,所以东亚某国面对落后也不用气馁。而是要埋头苦干,争取能够做出自己的先进光刻机,打破垄断。

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