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它来自荷兰,在半导体行业享有绝对的话语权。一台机器卖1亿欧元,还是供不应求。是谁呀?详情请关注下期节目。
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当今社会,三星、英特尔、AMD等半导体巨头比比皆是,竞争愈演愈烈。然而,这家来自荷兰的半导体公司,凭借着绝对的技术优势,掌握着巨头们的命脉。它脱胎于荷兰飞利浦,占据目前光刻机90%的市场份额,以及ASML (ASML),全球唯一的高端EUV(极紫外光刻)。触摸品质,发现未来。请收看《ASML:科技是第一生产力马上10万个品牌故事》。
自从集成电路发明以来,电子设备越来越小,芯片的制造难度也越来越高。为了完成这个复杂的过程,人们发明了集成电路制造中最精密、最复杂、最困难、最昂贵的设备——光刻机。同时,由于光刻工艺直接影响半导体电路的线宽,进而影响芯片的性能和消耗,因此光刻机成为半导体行业最关键的设备。
早在1971年,荷兰飞利浦公司就已经成立了光刻设备的研发团队,两年后推出了性能有所提升的新型光刻设备。但由于成本高和技术问题,飞利浦不得不关闭技术团队。这时,半导体设备代理商ASMI要求与飞利浦合作,最终于1984年,共同建立了ASML。当时在国际市场上,ASML并不具备技术优势,尼康、佳能、蔡司等巨头都有自己的光刻设备。1986年,ASML推出了第一台步进式光刻机,将半导体工艺推向了更高的水平,并与卡尔·蔡司建立了密切的合作关系。1995年,ASML上市。在获得大量资金支持后,于2000年收购了硅谷集团,获得了投影掩膜瞄准技术和扫描技术,大大提高了公司产品质量,并在美国拥有研发生产基地。同年,ASML推出TWINSCAN双工作台光刻机,使光刻机在一个工作台中曝光晶片,在另一个工作台中预对准晶片,并在第一时间得到结果的反馈,使生产效率提高了35%左右,精度提高了10%以上,从而确立了光刻机的主导地位。
2007年,ASML配合TSMC林本建提出的技术方向,推出了193nm光源的浸没系统,可以显著提高刻蚀精度,成为高端光刻机的主流技术方案。在这一点上,尼康和佳能失败了,ASML占领了70%的DUV市场。
根据使用光源的不同,ASML光刻机可分为DUV和EUV光刻机。DUV是深紫外,也就是深紫外光;是EUV极端紫外线,也就是极端紫外线。前者的极端工艺节点是28nm,所以如果想开发更先进的工艺,只能用EUV光刻机。
2010年,ASML推出了首款EUV设备TWINSCAN NXE:3100系统。与之前的光刻机相比,它可以使用更短波长的光,因此客户可以制造更小的产品,并在同一芯片上集成更多的晶体管。
2013年,ASML TWINSCAN NXE:3300BEUV掩模版光刻机研制成功。使用的光源是22纳米。这种半导体器件只能由ASML提供,这是全球产业链中一个极其特殊的国家。然而,一台EUV光刻机的成本高达1亿欧元,相当于美国第四代战斗机F35的价格。然而,EUV仍然是英特尔和三星等半导体巨头绝对不可或缺的核心设备。
此外,ASML的所有制结构非常有趣。它规定所有在ASML投资的企业都有优先购买权,这使得英特尔、三星和TSMC纷纷掏腰包。2012年,三星投资5.03亿欧元,TSMC投资8.38亿欧元,英特尔投资33亿欧元,分别购买了ASML 3%、5%和15%的股份。作为上游产业,ASML先收费,再为你开发产品。有技术就可以为所欲为。但是,不明白ASML太黑了。持有股份后,TSMC在2015年出售了ASML的全部股份,获利6.95亿美元。一年后,三星出售了ASML的所有股份,也获得了大量利润。英特尔也将其份额降至7.6%,三巨头均从中受益,尽管这部分收益将用于以高达1亿欧元的价格收购EUV。同年,ASML以11亿美元收购了德国光学巨头蔡司24.9%的股份,并承诺投入8.4亿美元进行研发,共同开发数值孔径高于0.5的镜头。
第二代EUV光刻技术预计将在2024年后量产。届时计划实现线宽8 nm左右,每小时加工185片晶圆,套刻误差容差小于2 nm。ASML斥巨资与蔡司进行联合开发,这显示了ASML开发下一代EUV光刻系统EUV设备的决心。2016年下半年,ASML 14nm和10nm光刻机陆续投入量产,尤其是7nm以下工艺的关键设备,成为一线半导体企业资本支出的重点。
根据研究机构Anandtech编制的各种路线图,TSMC是最快达到7nm工艺的制造商,三星预计在2019年引入EUV,英特尔出于成本原因将在2021年开始使用7nm设备。
2015年,ASML的市值为375亿欧元。现在,它的价值翻了一番,一度超过700亿欧元。从2015年底到2017年底各季度的滚动净利润数据可以看出,ASML的市盈率一直稳定在30倍以上,最高时达到37倍。此前有消息称,由于瓦塞纳尔协议的影响,ASML不会向中国出售光刻设备。该协议签署于1996年,是一个基于自愿的集团出口控制机制。然而,在实践中,这种自愿性总是被发达国家所控制。比如美国曾经组织捷克向中国出售反隐形战斗机雷达。不过,这个协议并不是完全禁止对华销售,而只是最新一代的设备。瓦森纳协议将每隔几年更新一次禁售名单。比如2010年不允许销售90nm以下的设备,到2015年改为65nm以下。2018年5月,长江存储斥资7200万美元,欣然提供ASML光刻机,而SMIC等其他中国公司在遭遇美国制裁后,向ASML订购了价值高达1.2亿美元的EUV光刻机。该机预计2019年初交付。
普通公司受行业影响,伟大公司影响行业。无论英特尔多么强大,无论三星多么强大,这都取决于ASML的脸色。最后,还是那句话,希望中国半导体行业能尽快赶上大老板。