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半導體/PCB

芯片製造業最大的壟斷者ASML是怎麽煉成的?

星之球科技 來源:半導體(ti) 行業(ye) 觀察2020-03-08 我要評論(0 )   

如果讓人們(men) 指出數字經濟的中心,大多數人會(hui) 選擇聚集了Apple、Google、Facebook和無數性感的初創公司的矽穀,也有人會(hui) 指向西雅圖

如果讓人們(men) 指出數字經濟的中心,大多數人會(hui) 選擇聚集了Apple、Google、Facebook和無數性感的初創公司的矽穀,也有人會(hui) 指向西雅圖周邊地區——那裏是亞(ya) 馬遜總部和微軟總部所在地,還有人可能會(hui) 推薦中國的科技中心深圳。幾乎沒人會(hui) 認為(wei) 是荷蘭(lan) 第五大城市埃因霍溫(Eindhoven)不起眼的郊區。

然而仔細觀察後會(hui) 發現,地處Eindhoven西南郊的Veldhoven(Eindhoven的衛星城之一)似乎更有說服力,ASML的總部設於(yu) 此座城市。ASML生產(chan) 的先進設備對現代芯片製造而言至關(guan) 重要,並且他們(men) 是全球唯一一家能夠生產(chan) 這種設備的製造商。

如果說是芯片讓世界運轉起來的,那麽(me) ASML可能最接近價(jia) 值數萬(wan) 億(yi) 美元的全球高科技產(chan) 業(ye) 的關(guan) 鍵。

ASML並不是唯一的光刻機製造商。光刻機利用光將集成電路蝕刻到矽晶片上。其競爭(zheng) 對手有日本的佳能(Canon)和尼康(Nikon)。

但自2005年以來,這家荷蘭(lan) 公司的市場份額幾乎翻了一番,達到62%。因為(wei) 僅(jin) 有它能利用波長僅(jin) 有13.5納米(十億(yi) 分之一米)的「極紫外光」(EUV)。

更短的波長可以蝕刻更小的元件,這對於(yu) 努力跟上摩爾定律的芯片製造商而言至關(guan) 重要。摩爾定律假設,集成電路上可容納的晶體(ti) 管數目,約每隔18個(ge) 月便會(hui) 增加一倍。

全球三大芯片製造商Intel、三星和台積電(TSMC),對ASML產(chan) 品的依賴不亞(ya) 於(yu) 科技產(chan) 業(ye) 的其他公司。

該公司的業(ye) 績反映了對其的依賴日益增長。盡管高度周期性的半導體(ti) 業(ye) 務大幅下滑,但該公司2019年的營收增長了8%,達到118億(yi) 歐元(合132億(yi) 美元)。該公司2019年共銷售了229台光刻機,其中,EUV設備僅(jin) 26台,但營收卻占了總營收的1/3。該公司預計,隨著其他芯片製造商升級現有的「深紫外線」技術,到2025年,這一比例將升至四分之三。

由於(yu) 佳能和尼康均未在EUV技術上追趕ASML,投資者得出結論,ASML將在一段時間內(nei) 享受納米級的壟斷地位。自2010年以來,該公司市值增長了10倍,達到約1140億(yi) 歐元(見圖表)。僅(jin) 去年一年,這一數字就幾乎翻了一番。ASML的市值超過了空客、西門子和大眾(zhong) 。

隨著新冠病毒攪亂(luan) 全球市場,該公司和其他公司一樣,股價(jia) 受到衝(chong) 擊。但其長期前景卻像機器成型的白牆潔淨室一樣光明。該公司股價(jia) 的預期市盈率達到令人垂涎的32倍,是其最大客戶的兩(liang) 倍甚至更多。

時光並不總是那麽(me) 美好。ASML成立於(yu) 1984年,是荷蘭(lan) 電子巨頭飛利浦與(yu) 半導體(ti) 設備製造商ASM International的合資企業(ye) 。早些時候,其辦公室隻是占用了飛利浦Eindhoven校區的幾間木屋。

ASML首席技術官Jos Benschop對該公司早期的問題直言不諱。他說,公司的第一批產(chan) 品一上市即過時了,公司很難找到客戶,在飛利浦的支持下才得以生存。彼時,飛利浦自身也麵臨(lin) 財務難題,荷蘭(lan) 政府和歐盟前身為(wei) 其提供了補貼。

1995年,ASML在紐約和阿姆斯特丹上市。上市後不久,該公司便押注EUV光刻技術將成為(wei) 芯片製造的未來。大型芯片製造商計劃在2007年左右使用這種設備,但ASML讓他們(men) 失望了。當ASML發現極紫外光(euv light)難以使用到令人沮喪(sang) 時,該公司股東(dong) 們(men) 也感到失望。

Benschop先生承認,解決(jue) 這些問題所花的時間比預期的要長得多。2006年,該公司第一台原型機被送到比利時的研究機構IMEC。直到2018年,該項技術才開始商用。

早期的套件使用激光直接產(chan) 生光。但隨著波長的縮短,事情就變得更加棘手。在一台先進的EUV光刻機內(nei) 部,每秒鍾有5萬(wan) 滴熔化的錫液從(cong) 其底部的容器中流出。一對激光照射每一滴液體(ti) ,產(chan) 生等離子體(ti) ,反過來釋放出所需波長的光。引導光線的反射鏡是由夾層的矽和鉬製成的,它們(men) 被研磨地非常精確,如果將其尺寸縮小到德國那麽(me) 大,它們(men) 就不會(hui) 有大於(yu) 1毫米的凸起。因為(wei) EUV光幾乎可以被任何東(dong) 西吸收,包括空氣,因此這個(ge) 過程必須在真空中進行。為(wei) 了進入生產(chan) 場地,記者不得不穿上一套特殊的衣服,並把筆記本留在身後,以免它脫落多餘(yu) 的纖維。

這些機器重達180噸、有一輛雙層巴士那麽(me) 大,它們(men) 本身就是電子行業(ye) 錯綜複雜的供應鏈的證明。ASML大約有5000家供應商。德國光學公司Carl Zeiss負責設計製造其鏡頭,荷蘭(lan) 公司VDL製造的機械臂負責將晶圓片送入機器內(nei) 部,光源來自2013年被ASML收購的美國公司Cymer。

反過來,ASML也是數百家為(wei) 芯片製造商供貨的公司之一。但至關(guan) 重要的是,英特爾、三星和台積電都出資支持其研發,以換取該公司股份。

不隻是客戶和投資者對ASML的主導地位予以肯定,政客們(men) 也一樣。EUV光刻技術被列入Wassenaar的「軍(jun) 民兩(liang) 用」技術清單。中國渴望培育自己的先進芯片製造公司,而美國卻試圖挫敗這一雄心。2018年,ASML收到了中國客戶中芯國際的EUV光刻機訂單,中芯國際被普遍認為(wei) 是中國最大的芯片製造商。但在美國的壓力下,荷蘭(lan) 政府尚未給ASML頒發出口許可證。

ASML不願放棄進入中國市場的機會(hui) ,因為(wei) 中國市場很大,並且它們(men) 有可能壟斷這個(ge) 市場。從(cong) 長遠來看,如果ASML一直無法進入中國市場,導致中國競爭(zheng) 對手無法獲得ASML的工具包來製造自己的產(chan) 品並將其賣給別人,可能會(hui) 危及ASML的統治地位。去年4月,ASML表示,包括中國公民在內(nei) 的6名員工參與(yu) 了2015年從(cong) 其美國辦公室竊取商業(ye) 機密的行動,但該公司反駁了這起盜竊案與(yu) 中國政府有關(guan) 的說法。

但是現在,中國需要ASML甚於(yu) ASML需要它。New Street Research的技術分析師Pierre Ferragu表示,在當局希望建設的先進芯片工廠所需的所有供應商中,「ASML的技術是最難複製的」。

另一家谘詢公司Future Horizons的Malcolm Penn認為(wei) ,中國的競爭(zheng) 對手需要10年甚至更長時間才能迎頭趕上,屆時,ASML的領先優(you) 勢將再次顯現。荷蘭(lan) 人已經在研究光學性能更好的新型EUV光刻機,這種機器每小時可以處理更多的矽晶片。這些機器預計將於(yu) 2023年交付,ASML希望這一次沒有任何延遲。


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