集微網報道，在光刻機領域，ASML是當今毋庸置疑的霸主。

從1984年由飛利浦和ASM合資成立的一家小公司，到將昔日光刻機大國美國和日本拉下神壇的商業(yè)巨頭，ASML只用了短短二十年的時間。據彭博數據顯示，在45nm以下高端光刻機設備市場，ASML占據市場份額高達80%以上，在極紫外光（EUV）領域，ASM是獨家生產者，實現了全球獨家壟斷。

輝煌鼎盛如斯，照此勢頭發(fā)展，ASML的未來基本上可以“躺贏”了。然而這僅僅是理論，商業(yè)戰(zhàn)場上從來就不存在“躺贏”的贏家。在半導體產業(yè)波詭云譎的當下，已將光刻機做到極致的ASML自然也隱藏著某些隱憂。

獨特商業(yè)模式下的“內傷”

全球光刻機領域，主要有 ASML、尼康、佳能這三個主要生產商， ASML無論是產品、技術，還是市場占有率都是穩(wěn)居第一。雖然在干式光刻機和深紫外光刻方面（DUV）還有尼康和佳能兩個公司，但是其競爭力已經很弱。而在極紫光刻機（EUV）方面，兩個公司都還在研發(fā)階段，離成功尚且遙遠，而ASML 是全球唯一能夠生產 EUV 光刻機設備的廠家，掌握了獨家壟斷權，市場占有率達 100%。

來源：SEMI前瞻產業(yè)研究院

在集微網對InsingerGilissen高級分析師Jos Versteeg的訪談中，他談到：“EUV方面，尼康和佳能都還在研發(fā)階段，但我覺得他們不會成功。ASML研發(fā)了20多年才做出EUV，這涉及到非常復雜的問題，我甚至不認為還有第二個公司能做出來。因此ASML是市場上唯一的EUV供應商，而且未來多年都將保持這一地位。這使得他們在半導體市場中擁有絕對優(yōu)勢，成為至關重要的一員。”

在打遍天下無敵手的情況下，無疑，ASML最大的競爭對手就剩下自己。Jos Versteeg提到：“ASML的競爭壓力源于他們的商業(yè)模式。”

為何這么說？我們得先了解ASML的獨特經營模式。ASML的經營模式在于拉投資商投資，然后優(yōu)先供貨投資商。簡單理解就是，ASML研制高端光刻機需要很多錢，一年甚至高達十幾億、幾十億歐元的投入。在ASML沒錢的情況下，急需要找投資商，誰投資的多，將來研制成功了，就優(yōu)先供應給誰。

這種模式讓ASML有足夠的資金去支撐高額的技術研發(fā)，然而，在技術壁壘造就市場護城河的同時或許也設置了自己的利潤“天花板”。Jos Versteeg認為，這種模式之下，EUV和DUV的價格并不是競爭元素，ASML沒辦法把價格降下來，因為制造成本直接與機器的產能成正比。如果想有更大的利潤空間，ASML唯一能做的就是提高效率。正是這種內部驅動力使得ASML更高效地提高光刻機生產力，這是另一種來自價格的刺激。也正因如此，與大多數市場競爭不同，ASML無法隨意提高價格以創(chuàng)造更大的利潤空間，因為若價格過高，則芯片制造成本提升，難以盈利。對ASML來說，外有來自各大半導體廠商的壓力，內有價格提升的驅動力來提高機器產能。

他同時指出，當然半導體廠商還是希望ASML有競爭者的，英特爾曾盡力把尼康留在市場，但后來發(fā)現兩個光刻機供應商其實并不理想，因為這意味著兩套設備需要各自的維護系統和維護人員。所以最終只有ASML留在了光刻機市場。

摩爾定律失效問題

除了內部原因外，另一個隱憂則是面臨著摩爾定律失效的問題。一直以來，半導體器件的發(fā)展趨勢都沿續(xù)摩爾定律的規(guī)則：集成電路中可容納的晶體管數量每經過18～24個月總數增長一倍。然而，隨著芯片制程越來越接近工藝極限和物理極限，摩爾定律能否持續(xù)生效也開始受到質疑。

關于這個問題，Jos Versteeg以中國的一個古老故事做了生動形象的類比：一個農民立了功，皇帝想賞賜他一點東西。農民拿出一個棋盤，讓皇帝在每個格子里放米粒，第一格放一粒，第二格放二粒，第三格放四粒，以此類推，皇帝本來覺得這沒什么，但是真要把這個棋盤放滿，最后發(fā)現這是個天文數字，據說放到棋盤一半的時候，賞賜的糧食數量就已經差不多要50億粒了。

Jos Versteeg認為，半導體的發(fā)展目前就處在下半階段。從20世紀60年代集成電路初級發(fā)展開始，按照摩爾定律，晶體管數量每年翻倍，從廣義上看，50億到100億個晶體管，摩爾定律上半程還不是很困難，但是到了下半段，每隔差不多兩年要從100億到200億個晶體管，再從200億升級到400億就很難了。就連ASML的CEO也說我們正進入“棋盤的下半階段”，技術上越來越難，所以出現了摩爾定律延遲發(fā)生的現象。

事實上，芯片業(yè)界已經接受了晶體管尺寸接近下限的現實，并已經為摩爾定律的終結做了準備。2020年美國半導體工業(yè)協會成員包括英特爾、AMD和格芯發(fā)表了一份報告。這份報告宣稱，到2021年，硅晶體管尺寸的縮小將不再是一件經濟可行的事情。取而代之的是，芯片將以另一種方式發(fā)生變化。

在眾多替代材料中，當前碳納米管材料最被看好。碳納米管相對于硅材料具有成本更低、功耗更小、效率更高的優(yōu)勢。最為關鍵的是，應用碳基芯片之中，原先的芯片制造程序也將大為不同。

值得一提的是，我國的碳納米材料研發(fā)起步較早，研究也處于領先地位。2020年5月，我國北京大學研究團隊在制備碳納米管方面取得了世界先進性成果，有望把芯片制程推進3nm以下。同年8月份，北京大學研究團隊在碳納米半導體材料方面的最新進展又被學術期刊《自然·電子學》收錄。此項研究成果意味著我國碳基半導體研究成功突破抗輻照這一世界性難題，為研制抗輻照的碳基芯片打下了堅實基礎。

如果中國可以率先實現碳基芯片量產商用，那么中國將會在新一代材料革命中占據主導優(yōu)勢。在當前摩爾定律或將失效、中國無法造出EUV光刻機的歷史節(jié)點上，這項研究尤有意義。如果中國碳基芯片能夠取代美國硅芯片，是不是意味著有繞過EUV光刻機，研發(fā)其他的設備來制造生產光刻機的可能？退一步講，即使還需要光刻機，同性能的硅基芯片，對光刻機的精度要求沒有這么高，甚至對光刻機的工藝要求也不一樣，那ASML的市場壟斷是否會被打破，以中國的科技發(fā)展，是否完全可以實現光刻機國產化？這些都是未知但值得探討的問題。假若真如此，ASML一家獨大的市場格局也必將改變。

美國掣肘下，如何做好中國生意？

“ASML需要中國，但中國更需要ASML。”對于ASML和中國的關系，Jos Versteeg一語道破。

話雖如此，中國市場對ASML來說仍占據了其業(yè)績的非常重要一部分，可不是可以隨手舍棄的“蒼蠅肉”。根據ASML 2020年第三季度的財報，來自中國大陸的營收占比為21%。ASML預計，2020年來自中國大陸客戶的銷售額將增長到10億歐元以上。以2020年為例，ASML 在第二季度總共賣出了 61 臺光刻機（包括新設備和二手設備），在第三季度賣出了 60 臺——這其中，有超過 24 臺是賣給了中國大陸。

在去年11月，ASML全球副總裁、中國區(qū)總裁沈波在第三屆中國國際進口博覽會現場接受澎湃新聞專訪時曾提到：“自30年前進入中國市場以來，ASML已提供了全面的技術和能力來滿足中國客戶的需求。目前我們在中國一共為客戶提供了700多臺裝機。在遵守法律法規(guī)的同時，ASML全力支持客戶和中國集成電路行業(yè)的發(fā)展。”

ASML在中國許多城市已經設立了分公司，2020年5月又與無錫簽署戰(zhàn)略合作協議，擴建升級基地。很顯然，ASML自身是很看好并希望繼續(xù)發(fā)展中國市場的。在科工力量對《光刻巨人：ASML的崛起之路》作者、荷蘭Techwatch媒體公司CEO、荷蘭高科技學院董事總經理瑞尼·雷吉梅克（Rene Raaijmakers）的采訪中，他也認為，“在不久的將來，如果計算系統銷售的數量，我認為中國將成為ASML最大的客戶。而當ASML開始向中國銷售EUV光刻機時，中國未來肯定會成為ASML最大的市場。因此，ASML會持續(xù)關注和投入中國市場。”

然而，ASML要打開中國市場卻身不由己，有著來自美國的限制。

2018 年 4 月，中芯國際向 ASML 訂購了一臺 EUV 光刻機，價值 1.2 億美元，預計 2019 年年初交貨。在荷蘭政府已經向 ASML 發(fā)放了出口許可證的前提下，由于美國政府的阻攔，至今未能成功交貨。

對此，Jos Versteeg在訪談中也提到，實際上，荷蘭政府是想給ASML發(fā)出口許可的，ASML顯然也想把機器賣出去。但是同樣在《瓦森納安排》上的美國阻止了荷蘭，威脅了荷蘭，也就是說如果ASML把EUV賣給中國，就很可能拿不到某些專利許可。“所以其實是美國妨礙了中國進口EUV的進程。如果荷蘭不必考慮美國的立場和威脅，其實是非常希望向中國出口EUV光刻機的。”他再次強調。

類似的回答我們也能從瑞尼·雷吉梅克口中聽到：“荷蘭政府不會自行采取行動。沒有美國政府的同意，它不會做任何事情。這也是因為ASML屬于‘半個美國公司，半個歐洲公司’。”

之所以說ASML屬于“半個美國公司，半個歐洲公司”，這有著由來已久的歷史因素。在ASML三十多年的發(fā)展過程中有兩件事極為重要，除了技術方向押對了“浸潤式方案”之外，第二件事就是加入EUV LLC。

EUV LLC成立于1997年，是一個聯合研究項目，整個項目由英特爾公司和美國能源部牽頭，參與研究的單位也都赫赫有名：通信巨頭摩托羅拉、芯片巨頭AMD、勞倫斯-利弗莫爾”國家實驗室、“勞倫斯伯克利”實驗室和桑迪亞國家實驗室。

EUV光刻機幾乎集成了人類精密制造的技術極限，想要一己之力自主突破這項技術，等同于癡人說夢，拿到EUV LLC入場券的ASML，能夠享受 EUV LLC 的研究成果大大加快了其 EUV 的研發(fā)速度。與此同時，為了產能和技術，ASML在收購美國光刻機廠商SVG時不得不接受在收購協議上附加的苛刻條件例如保證至少50%以上的零部件從美國采購、定期接受美國的安全審查等，這也是為什么美國擁有光刻機出口的話語權的原因。

另外，為解決資金困境，2012年ASML提出“客戶聯合投資計劃”，客戶入股可以保證最先拿到最新設備。目前ASML的前三大股東資本國際集團（MSCI）、貝萊德和英特爾均來自美國。因此，也有人說ASML是“半個美國公司”。

所以ASML想要出口EUV給中國還要看美國的臉色也算“情有可原”了。然而，考慮到更長遠的未來，中美關系還是個未知數，ASML如何才能去“美國化”，把握更大的主動權？在美國的掣肘下，如何做好中國生意？這都是ASML要面臨的問題。

結語：對于正“如日中天”的ASML來說，現在說它的隱憂未免會讓人覺得過于杞人憂天。然而，歷史的車輪滾滾向前，正如二十年前它能以一介無名之輩將當時的巨頭尼康和佳能打趴下，二十年后，它是否能保證自己不被新“物種”打敗？這個問題恐怕連ASML自己也不敢打包票。

責任編輯：xj