解密光刻机巨头ASML的崛起之路

周琦

视觉中国

华为、芯片、断供……一系列事件，把一家以前只有少数业内人士才熟悉的ASML（阿斯麦）推向前台。

上世纪80年代，ASML只是飞利浦旗下的一家小公司。如今，ASML不仅将昔日的光刻机大国美国、日本拉下神壇，还垄断了全球7nm及以下工艺的EUV光刻机技术。

ASML如何实现一路反超？为何如今只有它拥有先进的光刻机技术？ ASML的成功能否被复制？荷兰Techwatch媒体公司CEO、荷兰高科技学院董事总经理瑞尼·雷吉梅克历经7年采访整理出的《光刻巨人：ASML的崛起之路》一书，揭开了ASML秘密的一角。

在接受《中国经济周刊》记者采访时，雷吉梅克表示，中国可能需要很长时间才能制造出晶圆步进器。但中国拥有足够的资金和知识储备，一旦拥有设备，就可以启动先进晶圆工厂项目。

两位“贵人”助其反超

1月20日，ASML公布2020年全年财报。2020全年，ASML销售额139.8亿欧元（约合人民币1098亿元），累计交付258台光刻系统——以此计算，平均一台光刻机的价格超过4亿元人民币（编者注：含安装管理费用）。

其中，中国大陆市场超过美国市场成为第三大市场，销售额增长约72%。在258台系统中，中国大陆占比为18%。也就是说，中国大陆2020年获得了约46台ASML光刻系统。

不过，据《中国经济周刊》记者了解，中国大陆获得的光刻系统中，并没有最先进的EUV（极紫外光）光刻机，而是DUV（深紫外光）光刻机。

EUV光刻技术相比DUV更加精准。据环球网报道，虽然DUV光刻机是目前大量应用的光刻机，但是7nm已经是DUV光刻的极限，所以Intel、三星、台积电等企业在7nm这个节点引入了EUV光刻技术。

诞生于2015年的EUV，是ASML 10年磨一剑的产品。而在之后的5年时间里，面对ASML的EUV优势，尼康节节败退，失去了50%以上的光刻机市场份额。如今的尼康已经放弃了对EUV的研发，在光刻机市场苦苦支撑。

据雷吉梅克介绍，ASML之所以能成为世界上唯一可以生产EUV光刻机的公司，离不开台积电和英特尔两位“贵人”的支持。

作为ASML遇到的第一个“贵人”。台积电在技术、人才、资金方面给了ASML很大帮助。凭借台积电的“浸入式光刻技术”方案，ASML将光源波长一举从193nm缩短到132nm。此后，ASML快速蚕食光刻机市场份额。

第二个“贵人”英特尔，则是帮助ASML把尼康、佳能两大光刻机巨头“踢出局”的重要推手。

1997年，英特尔和美国能源部牵头组建EUV LLC前沿技术组织，集成了通信巨头摩托罗拉、芯片巨头AMD、劳伦斯-利弗莫尔国家实验室等众多顶级单位。

ASML被允许加入EUV LLC，此后顺风顺水一飞冲天，而尼康、佳能却被排除在外，失去了未来的门票。

雷吉梅克介绍，享受EUV LLC的研究成果大大加快了ASML的EUV研发速度，但也因签订了一些协议，使得美国拥有光刻机出口话语权。

捆绑客户，形成利益集团

除了“贵人”之外，ASML的崛起，也有其自身优势。“ASML会倾听客户的意见，让先进技术快速迭代，获得客户青睐。” 雷吉梅克说。

例如，上文提到让ASML超越尼康的“浸入式光刻技术”，就是倾听了客户台积电的意见。

当时，整个光刻机领域在193nm向157nm波长进军时遇阻，尼康等公司主张在前代技术基础上走稳健道路。

台积电的林本坚则想出了利用水改变光折射率的“沉浸式光刻”方案，将193nm的激光经过折射后直接跨越157nm，降低到了132nm。

但是，林本坚跑遍美国、德国、日本等国游说各家半导体巨头，均告失败。而ASML则和他一拍即合，仅用一年时间就制作出了第一台样机，不仅拿下台积电的订单，还获得了IBM等大客户。

雷吉梅克还透露，此前，尽管尼康的光刻机比ASML的机器更可靠，但三星认为，尼康非常傲慢，不听取他们的意见。当三星联系ASML时，ASML听取了三星的意见。“一开始，由于三星的意见之一是对ASML的机器做一些改变，对于在过去只有一种批次、一种类型光刻机的ASML来说，他们并不想接受。但当三星表示他们将购买大量的光刻机时，ASML便开始改变策略。不仅仅是上世纪90年代，即使现在看来，上百台机器都是一个巨大的订购数量。”

雷吉梅克说，蚕食掉市场份额时，ASML并没有像竞争对手那样傲慢和无视，而是希望倾听客户意见，将技术不断打磨升级。“ASML第一任CEO 贾特上任后第一件事，就是去询问客户真正需要的是什么。现任CTO马丁也非常了解客户的心理和需求。”

ASML构建的“客户同盟”，也在其面临困境时给予了巨大帮助。为解决资金困境，2012年ASML提出“客户联合投资计划”，客户入股可以保证最先拿到最新设备。

从ASML的股东构成看，既有资本国际集团、贝莱德集团等投资管理企业，也有IBM、三星、海力士、台积电等客户。可以说，大半个半导体行业，都是ASML的合作伙伴，从而形成了庞大的利益集团。

这不仅可以帮助ASML稳固其行业垄断地位，也提高了行业壁垒。

政府补助不是绝对必要因素？

ASML的崛起，也离不开运气成分。

在尼康“点错科技树”之前，世界光刻机的领导者是美国公司GCA。

雷吉梅克回忆，1984—1986年的经济衰退，导致市场领导者GCA退出行业竞争。这家公司一度几乎破产，由于美国将其技术纳入国家战略，才得以继续存活。

GCA、尼康的“不幸”遭遇，使得ASML一路成为光刻领域的领导者。

其实，ASML在成立之时，发展得并不顺利。得益于政府部门的补贴，才坚持下来。

“通过欧洲基金和荷兰政府早期的补贴，ASML获得了大量资金。飞利浦等在前3年向其投资了1.32亿荷兰盾。”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，也能独立生存下来，因此，这并不意味着更多企业应该效仿ASML的崛起之路。

“在某种程度上说，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。”雷吉梅克说，对于这项具有战略意义的技术，即便一个国家不惜亏损地投入，也并不意味着一定能发展出一家龙头企业，“甚至美国都没有做到这一点。”