中芯国际12亿美金天价订单背后,是神秘的全球垄断巨头

中芯国际12亿美金天价订单背后,是神秘的全球垄断巨头

文丨互联网深读(ID:internetshendu),作者丨奥尔加

全球范围内,2021的开年主题可能有二:

一是“缺钱”,流动性收紧的预期让全球股市一片惨绿;

二是“缺芯”,从手机到汽车,从笔记本到游戏主机,烈火烹油的消费电子行业骤然间神经紧绷,各大厂商们要么恐慌备货、要么认命减产。

中芯国际恰好站在了这两大主题的交汇点上。

这家公司的名字你可能并不陌生,它代表了中国大陆地区最先进芯片制造工艺,在2020年回A股上市时创下近十年IPO记录,可以说以一己之力浓缩了半部中国半导体芯片发展史。

就在几天前,中芯国际宣布从荷兰光刻机制造商ASML(阿斯麦)手中购买了金额高达12亿美金的光刻机,被认为其在全球缺芯的背景下,抓紧扩充产能、收割订单。消息一出,中芯股价逆势大涨,整个国内半导体行业都为之震荡。

事实上,除了中芯国际,这则重磅消息里还有一家神秘的“幕后”公司,这就是光刻机巨头ASML。

这家位于荷兰南部小镇维尔德霍芬的机器制造商看似离我们万分遥远,但却实实在在地融入了每个人的生活——由它“刻”制的芯片几乎存在于市面上所有的电脑、手机和电子产品里。

ASML值得我们更多瞩目,不仅是因为它在“光刻机”这一处在IT制造业金字塔尖的领域内一骑绝尘,每年能如印钞机一般创造超过100亿欧元的营业额,也不仅因为它的发展史是一个在夹缝中求生存,最终逆风翻盘、成为霸主的传奇故事。

更因为,中国正在成为ASML全球范围内的最大客户之一,而中国的半导体行业正在寻求自我突破的关键时刻。

站在巨人的肩膀上,我们才能更好地认识自己,预见未来。

01、“小玩家”的艰难开局

光刻机是芯片制造中的核心设备,它负责把集成电路版图精确地投影在硅片上。这项技术的难点是,既要实现极高的曝光分辨率,又要有极高的重复定位精度。

上世纪60年代时,这项技术还不比照相机复杂,因此日本的尼康和佳能率先入局。到80年代,尼康已经凭借一代商用机的成功,抢占了世界范围内3成的市占率——80年代日本半导体产业热潮无疑为尼康的壮大提供了坚强后盾。

ASML的故事肇始于1984年。

准确来说,它是由荷兰电子巨头飞利浦科学与工业部S&I和一家叫做 ASM(先进半导体材料公司, Advanced Semiconductor Materials)的公司合资成立的。

在此之前,飞利浦已经在实验室里研发出第一代步进式光刻机stepper的原型,正在为其不明朗的商业前景发愁,而ASM已经从一家设备分销商转型成芯片设备制造商,企图在半导体行业有更大的作为。

ASM的创始人阿瑟·德尔·普拉多是一位野心勃勃的商人。他这样游说飞利浦的半导体和材料部(是光刻机的需求方):“把光刻机留给我做,这样你就可以专注在核心业务芯片生产上了。”

最终飞利浦高层同意以50:50设立合资公司,不过狡猾的飞利浦并不是投入50%的真金白银,而是以过时的库存、材料、模块,以及17台还没做好因而无法出售的光刻机入股。

更惨的是,在新总部落成前,ASML的48名员工只能在飞利浦工业园内几间狭小的简易房里开发光刻机。最初一两年,ASML只卖出了几台stepper。

中芯国际12亿美金天价订单背后,是神秘的全球垄断巨头

ASML团队最初在飞利浦园区中的简易平房里生产

这样的艰难开局,曾经让一位业内著名的半导体分析师公开宣称ASM和飞利浦合资的企业成功无望。毕竟当时的市场领导者美国公司GCA已经交付了数百台光刻机,亚军尼康也在迅速圈地,势头强劲。

但市场很快生动诠释了“天塌下来先压死个高的”这句俗话。

1986年,半导体市场大滑坡,包括GCA在内的几家美国光刻机厂商没钱开发新品,规模尚小的ASML却趁机推出了第二代光刻机PAS 2500,并凭借这款第一次真正实现高速和稳定的产品,敲开了一些美国公司的大门。

这里不得不提到一个关键客户和一场“及时雨”般的火灾。

很少人知道,台湾著名芯片生产商台积电在成立之初拥有份额不小的飞利浦股份——后者以芯片技术换取了台积电27.5%的股份和5800万美金,并给台积电培训建造和运营芯片厂的专业知识。

由于制造工艺相同,使得台积电在芯片生产中使用和飞利浦相同的设备变得自然而然,ASML也不想放过这个绝佳的客户。

正当双方为合同焦灼谈判的1988年底,台积电发来一封传真:他们的工厂被烧了,需要17台新机器。就这样,台积电的保险公司最终成了ASML当年最大的客户。

这笔从天而降的订单也成为推动ASML在1989年扭亏为盈的关键因素。这一年,他们拿下了15%的全球光刻机市场。

但正如ASML第一任首席执行官贾特斯密特说的,“如果我们对第三名感到满意,那么最好现在就收手别干了。我们必须争取第一名。”

02、不遗余力成为“垄断者”

一直依赖运气是行不通的,ASML需要新一代的光刻机,来支撑未来5年的技术发展。

在分析了市场需求和竞争对手的差异化策略后,ASML明确了1989年的整体战略,都是围绕一款在未来具有分水岭意义的机型——PAS 5500。

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ASML生产的PASS 5500

其计划书中写道:“我们正进入下一个重要增长时期,这台机器的研发至关重要。我们大多数竞争对手都未能成功推出一款具有竞争力并帮助其赢得市场份额的下一代产品。”

ASML还设法向荷兰政府说明了这款产品的重要性,并争取到一笔技术开发贷款。

即便如此,PAS 5500的研发还是给ASML带来了沉重的负担,持续攀升的员工人数和研发投入,导致公司亏损越来越重。

到1992年上半年,ASML的财务状况跌入谷底。飞利浦最后一次充当了金主爸爸的角色,为ASML提供了2100万美金紧急输血。

1993年初,转机出现了。

尽管它最重要、也是最早表达出兴趣的大客户IBM,因为自身战略转型放弃了订单。同一时期,英特尔、摩托罗拉、三星和德州仪器等大型芯片制造商仍然在从尼康采购机器。

但PAS 5500还是获得了台积电、Micron这些更注重低成本客户的青睐。

台积电、Micron们为PAS 5500支付了比过去的产品高得多的价格,订单量和交付量都在快速上升,现金流不断流入ASML。

1993年,ASML年收入大增50%,自1989年以来首次盈利1100万美金。1995年成功IPO更是一举解决ASML的财务危机。

此后的ASML一骑绝尘,开始步步进逼行业霸主尼康的地位。

在一个重要的光刻技术路线分岔口上,ASML和尼康做了不同的选择,最终ASML成了,而尼康败了。在这个技术领先就能赢家通吃的市场上,一款产品足以定生死。

这轮角逐的结果就是,尼康在2000年还是老大,到2009年时,ASML的市占率已经接近7成。

随后的十几年可以说是ASML孤独求败的十几年。

它持续地攀登光刻机领域的珠峰——EUV光刻机(即“极紫外”光刻机)。甚至2012年,它还请英特尔、三星和台积电三家客户入股自己,以支撑每年10亿欧元的巨额研发投入。

这步妙棋不仅确保了资金,也提前绑定了客户,迫使其竞争对手尼康直接放弃了这个赛道。

功夫不负有心人。2015年,可量产的EUV光刻机样机发布,并卖出了1.2亿欧元一台的天价,订单排到了几年之后。

世界上唯一有能力生产它的ASML至此登顶尖端科技和精密制造业的珠穆朗玛峰。

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ASML生产的EUV光刻机

研发难度大、资金投入多,强手如云,产品单一,客户群有限……可以说,ASML的成功故事是由无数风险和失败构成的。

这对于方兴未艾的中国半导体产业来说,犹如珍贵的他山之石。

2012年,中国工信部提出《集成电路产业“十二五”发展规划》,半导体产业作为“卡脖子”工程,是大国博弈中需要优先发展的产业。

而自中兴、华为事件开始,芯片产业对于国产替代的需求更是和爱国情绪掺杂在一处,显得更加迫切。

回到文章开头提到的那张大订单,也足以说明,中国最先进的芯片制造商还无法实现100%国产化,在极紫外光刻机、先进半导体设计等领域,还高度依赖ASML、LAM Research等外国厂商的先进设备。

刚刚过去的2020年,半导体成为一级市场为数不多的投融资高地。加之各地方政府对于半导体产业的大力扶持,一时间芯片项目遍地开花,鱼龙混杂。

其中不乏武汉弘芯、成都格芯、贵州华芯通等爆雷烂尾的项目,一种熟悉的跃进式的气息扑面而来。

芯片制造行业尚如此,上游的光刻机生产就更加艰巨了。目前国内光刻机技术最领先的企业上海微电子,据了解也与国外有15-20年的距离。更重要的是,这项技术高度依赖国际分工,中国要突破技术封锁,只能走一条更难走的路。

ASML的故事或许可以让我们更有耐心一些。即使站在昔日巨头飞利浦肩上,它从一无所有到走上巅峰,也花了近20年。

主要参考资料:

《光刻机之战》(1、2、3) 

 金捷幡

《光刻巨头——ASML崛起之路》,中国工信出版集团、人民邮电出版社,瑞尼雷吉梅克著,金捷幡译

《危险的 分工:从苹果陷阱,到特斯拉幻影》,远川研究科技组

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