ASML的秘訣:在安格斯特時(shí)代的半導(dǎo)體成功
摩爾定律在2nm以下甚至進(jìn)入安格斯特級(jí)別后不再像過(guò)去那樣迅速發(fā)展,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也在努力趕上。荷蘭半導(dǎo)體設(shè)備制造商ASML能否繼續(xù)在極紫外(EUV)光刻設(shè)備市場(chǎng)中保持其壟斷地位?
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202405/458935.htm世界上最先進(jìn)的高NA EUV機(jī)器是否會(huì)成為其客戶實(shí)現(xiàn)技術(shù)飛躍的終極武器?地緣政治的不確定性將如何改變ASML未來(lái)的戰(zhàn)略?
自上世紀(jì)70年代以來(lái)一直關(guān)注ASML的TechInsights副主席G. Dan Hutcheson,以及《焦點(diǎn)——ASML之路》的作者兼荷蘭報(bào)紙NRC記者M(jìn)arc Hijink,進(jìn)行了深入討論,探討這些問(wèn)題。
應(yīng)對(duì)地緣政治的不確定性
盡管ASML和其他半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商受益于美國(guó)對(duì)中國(guó)實(shí)施的出口管制所帶來(lái)的需求,地緣政治可能對(duì)行業(yè)產(chǎn)生長(zhǎng)期影響,因?yàn)轭~外的產(chǎn)能和生態(tài)系統(tǒng)正在建立。
Hutcheson和Hijink認(rèn)為,ASML將追隨其客戶的腳步,將生產(chǎn)從西太平洋走廊分散到美國(guó)和歐洲。然而,其客戶晶圓廠的運(yùn)營(yíng)效率可能是一個(gè)問(wèn)題。
“我們進(jìn)入了一個(gè)新世界,工具的利用率較低,”Hutcheson說(shuō),“問(wèn)題是,如果你找不到操作工具或維修工具的工人,你的晶圓廠就毫無(wú)用處?!?/p>
Hijink觀察到,盡管各國(guó)努力將生產(chǎn)帶回本土并面臨人才短缺問(wèn)題,亞洲在未來(lái)仍將是芯片生產(chǎn)的重要中心,因?yàn)轫n國(guó)和臺(tái)灣在ASML擴(kuò)展中仍然占有重要地位。
ASML的壟斷地位不太可能受到挑戰(zhàn)
然而,Hijink警告說(shuō):“ASML最大的擔(dān)憂是,當(dāng)前對(duì)中國(guó)技術(shù)的限制可能會(huì)在長(zhǎng)期內(nèi)刺激它并帶來(lái)更大的問(wèn)題?!彼赋觯袊?guó)獲得這些西方光刻工具的機(jī)會(huì)越少,中國(guó)公司就越傾向于自行開(kāi)發(fā)。“盡管它們現(xiàn)在可能無(wú)法與ASML和尼康競(jìng)爭(zhēng),但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,你會(huì)看到更多的增長(zhǎng)空間和研發(fā)資金。”
然而,Hutcheson認(rèn)為,沒(méi)有任何公司能在沒(méi)有大量政府補(bǔ)貼的情況下挑戰(zhàn)ASML的光刻壟斷地位?!拔迨昵?,我提出了一個(gè)定律,即市場(chǎng)能夠維持的非補(bǔ)貼競(jìng)爭(zhēng)者的數(shù)量等于市場(chǎng)總規(guī)模的1/5除以開(kāi)發(fā)新一代技術(shù)的成本,然后減去該成本的1.5倍,”Hutcheson說(shuō)?!盀榱宋袌?chǎng)中的另一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者,風(fēng)險(xiǎn)門(mén)檻必須足夠低,以便有足夠的研發(fā)資金支持開(kāi)發(fā)至少1.5個(gè)現(xiàn)有市場(chǎng)中的工具?!?/p>
在過(guò)去的五十年里,這一最大值在100個(gè)或更多半導(dǎo)體設(shè)備子市場(chǎng)中保持了穩(wěn)定,這解釋了市場(chǎng)從20世紀(jì)80年代的20多個(gè)半導(dǎo)體設(shè)備制造商合并到現(xiàn)在光刻設(shè)備市場(chǎng)上僅剩的少數(shù)幾家,Hutcheson解釋說(shuō)。
作為半導(dǎo)體行業(yè)的資深人士,Hutcheson見(jiàn)證了ASML在過(guò)去四十年中的風(fēng)風(fēng)雨雨,通過(guò)更好的管理和技術(shù)發(fā)展存活下來(lái)。Hijink補(bǔ)充說(shuō),ASML之所以能夠生存下來(lái),是因?yàn)樗诘统睍r(shí)期投入了更多的研發(fā),即使多次瀕臨破產(chǎn)邊緣,并巧妙地邀請(qǐng)其客戶臺(tái)積電、英特爾和三星投資并共同開(kāi)發(fā)EUV機(jī)器。
通過(guò)獲得投資,ASML成功獲得資金收購(gòu)了位于圣地亞哥的光源公司Cymer,并與德國(guó)鏡片制造商蔡司建立了戰(zhàn)略聯(lián)盟。這些關(guān)鍵組件和電子束技術(shù)構(gòu)成了ASML成功的秘密配方,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手無(wú)法復(fù)制。
然而,重復(fù)這樣的成功變得越來(lái)越困難?!皼](méi)有一家公司能夠單獨(dú)負(fù)擔(dān)得起,因?yàn)檠邪l(fā)變得越來(lái)越昂貴,”Hutcheson引用Nvidia的John Chen的話說(shuō),他是臺(tái)積電的首任研發(fā)總裁,“未來(lái),IC不再意味著集成電路,而是意味著行業(yè)合作?!?/p>
Hutcheson估計(jì),從頭開(kāi)發(fā)一臺(tái)新的EUV工具的成本將需要數(shù)萬(wàn)億美元,相當(dāng)于一些國(guó)家的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值,這還假設(shè)可以繞過(guò)所有現(xiàn)有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)障礙?!霸谀撤N程度上,它平衡了地緣政治的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。所以也許EUV應(yīng)該獲得諾貝爾和平獎(jiǎng),因?yàn)闆](méi)有任何國(guó)家能夠在沒(méi)有EUV的情況下攻擊其他國(guó)家,”Hutcheson打趣道。
高NA機(jī)器能否幫助技術(shù)飛躍?
隨著英特爾、三星和臺(tái)積電在未來(lái)幾年內(nèi)計(jì)劃大規(guī)模生產(chǎn)2nm芯片并向1.4-1.6nm推進(jìn),ASML的高NA EUV機(jī)器成為半導(dǎo)體行業(yè)報(bào)紙的頭條新聞。
如往常一樣,ASML按照與客戶約定的時(shí)間表向客戶運(yùn)送價(jià)值3億美元的高NA機(jī)器,并與客戶一起進(jìn)行繁瑣的調(diào)整和錯(cuò)誤修正。媒體一直將高NA EUV描述為技術(shù)追趕者實(shí)現(xiàn)技術(shù)飛躍的關(guān)鍵。然而,Hutcheson深入探討了光刻之外的半導(dǎo)體制造過(guò)程中涉及的復(fù)雜問(wèn)題。
“在2nm和1.4nm時(shí)代,有很多技術(shù)問(wèn)題。我們將不得不看看他們能否解決這些問(wèn)題并將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢(shì),”Hutcheson解釋說(shuō),光刻不是唯一的因素,還有全柵(GAA)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,因?yàn)榇嬖诼╇妴?wèn)題?!斑€有可靠性問(wèn)題,外延層相當(dāng)差。所以實(shí)際上有更多的材料和系統(tǒng)工程問(wèn)題,而不是光刻問(wèn)題。”
盡管英特爾似乎買(mǎi)下了今年所有可用的高NA機(jī)器,臺(tái)積電并不急于將其應(yīng)用于1.4-1.6nm工藝。然而,ASML表示,所有購(gòu)買(mǎi)了EUV的客戶都將升級(jí)到高NA EUV。
“我認(rèn)為英特爾必須做更多的努力,試圖超越臺(tái)積電,這是一個(gè)大膽的舉動(dòng),但這只是英特爾面臨的挑戰(zhàn)的一部分,”Hijink說(shuō)?!八麄冏畲蟮奶魬?zhàn)不是技術(shù),而是他們想做代工業(yè)務(wù),因?yàn)樗麄儽仨殑?chuàng)造足夠的晶圓產(chǎn)能,或者說(shuō)足夠的規(guī)模,才能在與三星和臺(tái)積電這樣的巨頭競(jìng)爭(zhēng)中具有經(jīng)濟(jì)可行性。這增加了采用他們不那么熟練的新技術(shù)的難度?!?/p>
Hutcheson警告說(shuō),現(xiàn)在判斷技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果還為時(shí)過(guò)早。然而,從半導(dǎo)體行業(yè)的歷史來(lái)看,幾十年的研究、汗水和淚水,修正大量錯(cuò)誤,再加上在正確的時(shí)間做出正確的決定以及與客戶建立深厚的信任,使得ASML和臺(tái)積電成為今天的樣子。
ASML,作為收購(gòu)的結(jié)果,融合了歐洲、亞洲和美國(guó)的文化,可以成為臺(tái)積電的一個(gè)偉大老師,而臺(tái)積電才剛剛開(kāi)始將其足跡擴(kuò)展到美國(guó)和歐洲。隨著兩者之間如此緊密的聯(lián)系,以及人工智能成為半導(dǎo)體未來(lái)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力,可以肯定的是,未來(lái)不會(huì)缺少令人著迷的故事。
評(píng)論