中国是全球最大的芯片消费市场,但由于美国遏止一切运用了美技术和设备的企业向中国市场出货,用于消费芯片的高端光刻机被限制进入中国。简直每隔一阵子,事关全球高端光刻机能否被中国引进的政策,都会成为新闻热点。 正如知名硬科技投资人蔡洪平所言:“从半导体研讨的第一天起,就是全球化的,没有一个国度能够包圆(整个产业链),美国也不行。”所以,强如美国,也无法消费出顶尖光刻机,只能经过耍流氓的伎俩,对别国中止限制。 而相对美中德日这样的大国,荷兰是一个不折不扣的小国,但其消费高端光刻机的本土企业ASML,却在半导体行业内坐拥崇高位置。这家坐落于荷兰南部小城维尔德霍芬的科技公司,占领全球高端光刻机市场80%以上的份额。从1984年在板房创建,到2009年占领行业龙头,只用了31年。 了解ASML的崛起,或者说了解荷兰如何培育出ASML,关于处置当前中国的卡脖子难题,应该有一定价值。 光刻机到底比原子弹难在哪? 由于这两年卡脖子问题十分突出,越来越多的普通中国人都知道了光刻机这个东西。但听过光刻机这个词,不代表真正了解它。很多人说,当年我们那么穷,都造出了原子弹,往常经济状况好了很多,难道还怕造不出光刻机?持有相似心态的人,以董明珠为代表,她曾放出豪言,要拿500亿进军半导体范畴。 当前,全球最先进的EUV光刻机售价高达1.2亿欧,价钱堪比一架波音737客机。2024年量产的新一代High-NA EUV光刻机,估量售价将在3-3.5亿欧之间。EUV光刻机的累积研发投入超越百亿欧元,半导体行业玩家的门槛是1000亿元,并且需求不时投入才行。脱口而出500亿处置问题,暴显露当事人对这个行业的陌生。 原子弹和光刻机都很难造,二者的关键区别或许只需一条,那就是原子弹造出后,研讨项目也就终了了;而光刻机造出后,项目才刚刚开端,企业必须紧跟需求,持续优化性能的同时降低成本,属于典型的“既要又要”。有投资人测算过,假如依照造光刻机的效率来造原子弹,一颗原子弹的价钱只需10万人民币。 简言之,原子弹是有没有的问题,光刻机则是好不好的问题,分属两个维度。 关于台积电、三星或中芯国际来说,企业投资数十亿美圆树立消费线,最怕的就是设备毛病招致停产,一旦停产,损失极大。所以,这请求光刻机必须坚持7x24小时的绝对稳定性。这就必须依托商业方式,不时地坚持高利润-高研发投入-持续迭代,从而构成一个具有正反响效应的循环。 EUV光刻机运用的反射镜片制造工艺更是极端复杂,为了确保光线在真空中穿过透镜时不丧失、不变形,需求的技术精度相当于在北京和上海之间铺一条铁链,铁轨起伏不超越1毫米。而这些反射镜成像精度之高,相当于我们在地球上拿个手电照到月球,光斑不超越一枚硬币大小。 正是由于光刻机具有超强的稳定性,所以,今天上海先进半导体工厂内,还有一台30年行进口的ASML光刻机依然在昼夜不停地工作。这是中国最早的一条5英寸芯片消费线,最初由荷兰飞利浦公司与上海几个国有半导体企业在1988年合资树立。 飞利浦不只辅佐中国大陆跟上国际半导体展开的步伐,对中国台湾地域半导体行业的起步也影响甚大,这一点后面会提到。不外,要论这家工业巨擘关于光刻机行业的最大贡献,还是要回到对ASML的哺养之恩。 背靠飞利浦,大树底下好纳凉 依照最新数据(2022年12月9日),ASML市值为2424亿美圆,飞利浦仅为123.8亿美圆,连ASML的零头都不迭。更有意义的是,飞利浦持有ASML约5.8%的股份,折算下来140.6亿美圆,超越了自身市值。 但假如将时针拨回1984年,状况则截然不同。那一年,飞利浦屈就和荷兰先进半导体资料公司(ASM)协作出资成立ASML,除了提供210万美圆的现金或设备外,45位飞利浦Natlab的研发工程师也加盟ASML。 固然有飞利浦Natlab的光环加持,但创建后的10年里,公司都不曾盈利。成立之初,ASML的光刻机置之不理,独一买过几台的是Elcoma,它是飞利浦半导体和资料事业部。几年后,深陷泥沼的ASM开创人德尔·普拉多最终选择了撤资,飞利浦承担了ASM在合资企业中的股份和债务,并与ASML的银行NMB协作,接受来自荷兰和欧共体的研发捐赠。 《光刻伟人:ASML崛起之路》的作者瑞尼·雷吉梅克评价道:“ASML3年后还活着绝对是一个奇迹。”显然,ASML没有在最初几年倒下,与母公司飞利浦的输血有直接关系,除了资金支持,飞利浦还在ASML开辟亚洲市场的关键时辰,把自己最优秀的工程师派去辅佐,以确保订单不会消逝。这对初创的ASML来说十分关键。 当然,飞利浦绝不是什么商业投资范畴的慈悲家。在数十年的协作中,ASML和飞利浦之间也有过多次摩擦。但不容承认的是,飞利浦客观上构建了一个持续运转的共享创新网络。飞利浦在荷兰每所大学都有耳目,与荷兰简直每个工程或科学教授都有联络,一旦公司在大学教授的人际关系网里发现人才,有需求就会中止招聘。当ASML组建之初招聘员工时,有大约300人提出申请,这令ASML管理层感到诧异。 不只对ASML,也对维尔德霍芬地域的高科技产业展开具有庞大的辐射和孵化作用。当地数十家高科技公司都直接或间接脱胎于飞利浦公司,但飞利浦并没有强行将其变成旗下子公司,而是与其调和展开,共同维护并呵护这个共享创新的方式。事实上,就连维尔德霍芬这座城市,也是依托飞利浦公司的长大而展开起来的。 以至,大名鼎鼎的台积电在1987年创建时,也称得上是飞利浦在中国台湾下的蛋。当时,台湾工研院和飞利浦兴办台积电,飞利浦占27.5%股份,是最大外部股东。飞利浦不只毫无保存地把内存消费线开放给台积电学习,恢复封不动地把整条消费线搬到台湾给台积电。能够说,是飞利浦为台积电打下了坚实的消费技术基础,而张忠谋之于台积电,主要是开创了一个新商业方式。 有趣的是,由于飞利浦的关系,ASML在1988年拿到了台积电的17台光刻机订单,这让1989年的ASML取得了勉强盈利的结果。这也再次证明,飞利浦对早期ASML的重要性。 多年以后,ASML也秉承了飞利浦所喜欢的共享创新理念。以2016年为例,ASML拿出了1.32亿欧元用于支持其创重生态系统树立,其中80%用于企业的研发工作,20%用于资助大学和研讨机构中止研发。 此外,ASML与全球700多家供给商展开协作,50%来自荷兰本土,其他大多来自欧盟和美国,85%的成本由供给商提供。假如没有开放协同、共享共生的理念及其配套制度,是不可能做到这一点。当然,ASML也就不可能集聚全球聪慧,攻破看似不可逾越的技术难题,戴上工业制造皇冠。 携手卡尔·蔡司,锻造研发命运共同体 1988年,ASML堕入财政最低谷,也在此时,ASML应用尼康、佳能的冒进之举,推出了它的翻身之作——PAS 5500光刻机。ASML往常的CEO范登布林克,那时还是首席架构师,他胜利将PAS 5500推行到了蓝色伟人IBM面前,后者决议在纽约东菲什基尔树立新的芯片消费线。 ASML取得IBM认可后,来自世界各地的订单开端纷至沓来。但对ASML来说,一个新问题呈现了,那就是面对源源不时的订单需求,为自己提供一切的投影物镜和照明系统的中心供给商卡尔·蔡司公司,却存在多项不肯定性:质量分歧格、产能缺乏、与竞品协作。 质量、产能问题的背地,一是蔡司管理层并未真正认可ASML,相反蔡司更注重尼康的需求;二是蔡司管理层还在坚持人工打磨的方式,他们对公司内6名顶级技工的“金手指”十分引以为傲。对此,ASML拿着分歧格的镜头,用事实让蔡司高管低下了高尚的头颅,同时,他们也抓住蔡司糟糕的财务状况这一痛点,推进蔡司从“金手指”打磨过渡到自动化操作。 借助干预仪、机器人、离子束的刻蚀设备、抛光笔等新技术新设备,蔡司百年以来的老消费线被改构成了契合ASML请求的柔性消费线,最终托付的镜头质量和效率大幅进步。 让德国人知错就改后,ASML还请求蔡司只能给自己独家供货,两者签署一份契约,ASML在蔡司半导体光学部门(SMT)具有24.9%的股权。由于双方命运极为紧密地联络在了一同,所以当1994年时任蔡司CEO利希滕贝格听到ASML巨额订单的音讯时,他选择赌了一把,砍掉了部分业务部门,不只按请求改造消费线,还入股了ASML,并以借东风的方式,一扫财报连年亏损的阴霾。 到今天,ASML和蔡司还在定期交流研发工程师和科学家,确保从技术、股权以至企业文化上中止共享。ASML制造的光刻设备总成本中,有将近30%购自卡尔·蔡司(2018年为28.3%,2017年为26.6%,2016年为27.6%)。而蔡司在光学研发上所取得的不相上下的成就,也在不时辅佐ASML突破一个又一个极限。 这是一个相互成就的故事,但假如没有ASML坚持高规范来倒逼包含蔡司在内的供给商不时中止技术升级,光刻机行业的创新步伐就不会这么快;此外,经过交叉持股的方式,最大限度确保了彼此的同进退,也证明了金融创新在尖端制造业中的重要性。 拥抱技术联盟,戴上工业制造皇冠 1995年,ASML在阿姆斯特丹和纳斯达克买卖所同时上市,一时间,订单、资金都不再是企业展开的障碍,如何将领头羊尼康挑落马下,成为ASML管理层思索的重点。 上世纪90年代中叶,光刻机假如想继续遵照摩尔定律,逾越芯片精度上的限制,就必须让光刻机内的光源从DUV变成EUV。为了应战这一在当时如外星科技般的技术难题,英特尔在1997年压服克林顿内阁,以公司方式发起了EUV LLC协作组织。 这个组织由英特尔和美国能源部牵头,不只包含美国三大国度实验室,也集聚了当时如日中天的摩托罗拉和AMD。同时,英特尔还力邀ASML和尼康参与,这是由于80年代还纵横捭阖的美国老牌光刻公司Perkin-Elmer和GCA,到90年代大势已去。 不外,英特尔此举遭到美国政府的阻挠,由于后者舍不得让外国公司分享美国最前沿的技术。对此,ASML展示出了惊人的技术前瞻性,远比尼康积极地挤进EUV LLC。ASML在美国中止强力游说,开出了让美国政府很难拒绝的条件——由ASML出资在美国建工厂和研发中心,并保障55%的原资料都从美国采购,最终得到了加盟资历。 这一决议不只确保了ASML能够取得EUV LLC的全部技术专利,还确保了自己最大的竞争对手尼康,彻底被扫除在竞争之外。实践上,2000年的全球光刻机市场,尼康依然是当之无愧的老大,占领了近7成市场份额,但到2009年即被ASML超越。尔后,由于光刻机进入EUV时期,尼康只能在中低端市场刷存在感,早已看不到ASML的背影。 从1997年到2003年,6 年间EUV LLC的科学家发表了几百篇论文,胜利考证了 EUV光刻机的可行性,之后便宣布联盟解散。2006年,在ASML实验室里呈现了EUV的原型机,四年后的2010年,在ASML手中降生的人类第一台EUV工程样机:NXE 3100。 ASML在1997年胜利参与EUV LLC,2012年吸收英特尔等客户投资自己,可谓带来了两大结果:一是仰仗EUV甩掉了竞争对手尼康,二是增强了与美国捆绑,由于政治对立失去中国市场。关于ASML来说,这两者都是难以预料的,它既不能确保自己选择的技术途径一定胜利,也不能左右国际政治博弈的大局。 但有一点是能够肯定的,那就是假如ASML不参与英特尔和美国政府主导的技术联盟,就不可能取得后来高高在上的行业位置;反过来,即便强如美德日,在今天假如少了ASML、台积电、三星,也都无法单独完成芯片产业的闭环。 这一点,当然也适用于中国。 对中国半导体创新的几点启迪 对中国科技企业而言,ASML和它所在的荷兰存在很多共同性。但平心而论,这种共同性不在于当年荷兰比今天中国具有多少优势,而在于ASML能够将可调动的优势发挥到极致。 今天,中国具有全球最大的单一消费市场,从政府到企业,也都雄心勃勃地试图降服半导体高地。这些都是十分可贵的优势,但是,我们也需求观照他人、深化深思自己的缺乏,就ASML的案例,至少能够给我们以下几点启迪: 第一,必须尽快改动制造业供给链外流的趋向。从ASML的阅历来看,供给链就是它的生命线,更是它的创新线。ASML对蔡司的技术规范和提升,在过去几十年里,也大量发作在外资企业和沿海工厂之间。最典型的就是苹果供给链,2008年的时分,中国大陆企业在苹果供给链中只占了3.6%的价值比重,到了2018年,这一数据曾经提升到25.4%,数据背地是中国供给链企业的集体飞跃。 以至,中国在融入全球供给链的过程中,还打造出自己的手机品牌,OPPO、vivo、华为、小米等等,都享用了中国企业融入全球供给链后的多方面溢出效应。要知道,飞利浦最早的光刻机技术,就是对美国企业的跟随和模仿,而ASML击败尼康,也花了20多年。它早期胜利的标记,就是成为IBM的供给商。 因而,当前科技产业供给链的外流需求惹起足够的注重,必须留意到越南的进出口数据和印度的灯塔工厂数量的增长势头,这些都是再明显不外的信号。守住这些供给链,我们的半导体行业就有突破的希望。 第二,应该珍爱相似飞利浦这样的生态型龙头企业。生态型龙头企业和普通龙头企业不同,它们常常是产学研一体化的组织者、统筹者,对中小科技企业的孵化功用,是普通龙头企业和创业孵化器所不能比的。关于飞利浦来说,并没有一个明白计划去孕育一家ASML,但它在展开中自然会去搭建一个创重生态,沐浴在这个生态下的中小微企业,自但是然得到了生态中的营养。 在硅谷、长三角以及粤港澳大湾区,都存在一批这样的生态型龙头企业,经过股权、学问和人才网络等方式搭建一些区域性的共享创重生态。深圳、杭州之所以敢喊出树立“东方硅谷”的口号,底气就在于曾经培育了腾讯、阿里这样的生态型龙头企业。 正如经济学家樊纲在近期的一次演讲中提到,大企业是当前经济展开、产业进步的决议性力气,中国的大企业不是多了,而是太少了。他领衔的研讨团队发布了《共享创新指数讲演》,指出全球经济产业组织的底层逻辑正发作推翻性改动,科技竞争正从企业、城市之间的竞争,走向生态之间、城市群之间的竞争。在中国,两个三角洲具有明显高于其它中央的创新水准,依赖的正是高密度、高效能的创新网络。 第三,需求认识到资本市场对半导体产业的重要性。ASML所在的欧洲,从荷兰政府到欧共体和后来的欧盟,都比美国更喜欢给企业补贴,ASML当然是受益者之一。但ASML真正处置资金问题,是经过在欧洲和美国的同时上市,衔接全球资本市场后,企业展开很快进入了快车道。这一点,2010-2018年间上市的中概股企业一定颇有体会。 相对而言,国度资本具有更久远的眼光,但民间资本更注重投资回报中的正反响效应,在瞬息万变的市场,民间资本能够更好地支持企业做出抉择。究竟,没有一家企业事前知晓哪一条技术途径,哪一种商业方式能够百分百取得胜利。所以,高频高效的反响机制关于企业十分关键,而资本市场的信号常常是最快速、最明晰的。 过去十几年里,从互联网科技到新能源汽车,一批中国企业借力资本市场,历经重重艰难,最终杀出一条血路成为市场宠儿。这些有国际竞争力、影响力的科技企业,应被视为“国度战略型企业”。未来,中国必须持续扩展战略型企业的矩阵,而半导体企业一定会以主角的身份,位列阵中。 |