一家低调的荷兰公司独握全球技术供应链命脉

一家低调的荷兰公司独握全球技术供应链命脉

说起全球数字经济的中心,很多人首先想到的是硅谷,那里汇聚了苹果、谷歌、脸书等巨头以及很多有吸引力的初创公司;也有人会说是西雅图,它是亚马逊和微软的总部所在地;还有人会说是中国科技枢纽深圳。但很少有人会留意到,荷兰第五大城市埃因霍温(Eindhoven)的一个名不见经传的郊区——费尔德霍芬(Veldhoven),但细究起来,它作为全球数字经济中心确实至名归。这里坐落着阿斯麦(ASML)公司——全球唯一一家顶级芯片制造设备(极紫外光(EUV)光刻机)的供应商。如果说芯片制约着全球发展,那阿斯麦则制约着价值数万亿美元的全球科技行业。

阿斯麦并非全球唯一一家光刻机(用光在硅片上蚀刻集成电路)制造商,与之竞争的是日本的佳能和尼康。尽管如此,该公司的市场份额已增至62%,与2005年相比几乎翻了一番。而且只有阿斯麦掌握了EUV光刻,它用的是波长为13.5纳米(百万分之一毫米)的极紫外光。波长更短意味着光刻机能蚀刻更小的元器件,这对于努力跟上摩尔定律的芯片制造商来说至关重要,摩尔定律认为,集成电路的晶体管数量每两年翻一番。全球三大芯片制造商——英特尔、三星以及台积电对阿斯麦产品的依赖程度,不亚于其它科技行业对它们产品的依赖程度。

一家低调的荷兰公司独握全球技术供应链命脉

阿斯麦的业绩(增长)反映出这种依赖性与日俱增。即使高度周期性的半导体行业出现下滑,但阿斯麦2019年的收入仍然增长了8%,总收入高达118亿欧元(132亿美元)。2019年阿斯麦售出229台光刻设备,虽然EUV光刻设备仅售出26台,其收入占比却高达三分之一(每台单价近2亿美元)。鉴于其他芯片制造商会对现有深紫外(DUV)光刻技术升级换代,阿斯麦预计,到2025年这一数据将增至四分之三。

佳能和尼康并未研发EUV技术,因此投资者认为,阿斯麦在未来一段时间内会独享“纳米光刻”这块肥肉。自2010年以来,其市值已经增长到十倍,达到约1140亿欧元(见下图)。仅去年一年,市值就几乎翻了一番,超过空客(Airbus)、西门子(Siemens)、大众(Volkswagen)。covid-19使全球市场动荡不安,阿斯麦股价也未能幸免,但是长远看来,它的前途正如其生产设备的车间一般光明。阿斯麦股票的预期市盈率高达32,是它的最大客户的两倍,甚至更多,让人垂涎不已。

一家低调的荷兰公司独握全球技术供应链命脉

然而ASML也并非一直都一帆风顺。阿斯麦是荷兰电子巨头飞利浦和半导体设备制造商ASM国际(ASM International)于1984年创立的合资公司。起先,阿斯麦只在飞利浦埃因霍温园区的简易木棚房办公。公司技术主管乔斯・本肖普(Jos Benschop)对前期的困难直言不讳,他表示,阿斯麦首批产品刚一问世便被淘汰,寻找客源也困难重重,当时依靠自身也苦难重重的飞利浦以及荷兰政府和欧盟前身欧洲经济共同体的补贴才得以存活。

1995年,阿斯麦分别在纽约和阿姆斯特丹上市。不久后,公司认准EUV技术将成为芯片制造的未来。大型芯片制造商也本打算在2007年前后使用阿斯麦的机器,但后来,阿斯麦发现这项技术太难攻克,让这些制造商和自家股东一再失望。本肖普先生承认,突破这些瓶颈耗时之久出乎意料。2006年,公司第一代原型机被送往比利时微电子研究中心(IMEC)。不过,直到2018年,才开始投入商用。

早期设备使用激光直接产生光源。然而,当波长缩短时,事情就变得更加棘手了。最前沿的EUV光刻机中,每秒有5万滴锡熔液通过底部的容器滴出。每一滴液锡经一对激光轰击后产生一个等离子体,从而释放波长合适的光。引导光线的反射镜由硅和钼夹层制成,打磨得十分精细,即使按比例放大到德国国土面积大小,也不会出现超过一毫米的凸起。由于EUV光会几乎会被任何东西(包括空气)吸收,上述过程必须在真空中进行。进入生产车间之前,记者必须穿上一件特殊的衣服,而且不能携带笔记本,以免纸张纤维脱落,造成不必要的麻烦。

一套光刻机重达180吨,体积相当于一辆双层公交,充分展示了电子行业供应链体系之庞杂。阿斯麦有大约5000家供应商。德国光学公司卡尔·蔡司(Carl Zeiss)为其提供镜头,荷兰公司VDL制造的机械臂将硅板送入机器,机器光源则来自2013年被阿斯麦收购的美国公司Cymer。同时,阿斯麦又是数百家芯片制造商的供应商之一。但阿斯麦举足轻重,就连英特尔、三星、台积电都纷纷入股,供其研发。

不止客户和投资者深谙阿斯麦的霸主地位,政客更是紧盯不舍。管制军民“两用”技术出口的《瓦森纳协定》就有EUV光刻技术。中国一直在积极扶持先进的本土芯片制造企业,美国却对此横加阻挠。2018年阿斯麦收到一份大陆某客户的EVU光刻机订单,外界普遍猜测该客户是中芯国际。中芯国际是中国最大的芯片制造企业,但其工厂相较于当前最新技术还落后好几代。迫于美国政府施压,荷兰政府尚未签发阿斯麦对中国的出口许可。

放眼全球,中国市场规模最大,也最诱人,阿斯麦自然不愿放弃。长远来看,远离中国市场可能会动摇阿斯麦的统治地位。买不到阿斯麦设备的中国竞争对手转而自行研发再卖给其他企业也不是没有可能。

但就目前来看,中国对阿斯麦的依赖仍超过阿斯麦对中国的渴望。美投行新街研究机构(New Street Research)的分析师皮埃尔·法拉古(Pierre Ferragu)表示,中国欲建造一座先进芯片生产工厂,而所有符合规定的供应商中,“只有阿斯麦的技术是最难复制的”。咨询公司未来视野(Future Horizons)创始人马尔科姆·佩恩(Malcolm Penn)表示,中国的竞争对手要想赶超阿斯麦,至少得花十年甚至更长时间,且彼时科技格局又会日新月异。荷兰已在着手研发新型EUV光刻机,这种机器具有更好的光学性能、每小时可以处理更多的硅片。该批光刻机将于2023年交付,阿斯麦希望这次不再延期。

选自《经济学人》20200229