Kina er verdens største forbrukermarked for brikker, men fordi USA forbyr alle selskaper som bruker amerikansk teknologi og utstyr fra frakt til det kinesiske markedet, begrenses high-end litografimaskiner som brukes til å produsere brikker fra å komme inn i Kina. Nesten innimellom vil retningslinjer knyttet til om verdens avanserte litografimaskiner kan introduseres i Kina bli hete nyheter.
Som Cai Hongping, en velkjent hardteknologiinvestor, sa: "Siden den første dagen med halvlederforskning har den blitt globalisert. Ingen land kan dekke (hele industrikjeden), og heller ikke USA." Derfor er den like sterk som USA, og den kan ikke produsere. Produksjonen av topplitografimaskiner kan bare begrenses av andre land gjennom hooliganisme.
bilde
Bildekilde|ASML
Sammenlignet med store land som USA, Kina, Tyskland og Japan, er Nederland et ut-og-ut lite land, men det lokale selskapet ASML, som produserer high-end litografimaskiner, har høy status i halvlederindustrien. Dette teknologiselskapet lokalisert i Wildhofen, en liten by sør i Nederland, okkuperer mer enn 80 prosent av det globale high-end litografimaskinmarkedet. Det tok bare 31 år fra 1984, da det ble grunnlagt i ferdighuset, til 2009, da det tok ledelsen i bransjen.
Å forstå fremveksten av ASML, eller forstå hvordan Nederland dyrket ASML, burde være av en viss verdi for å løse det nåværende flaskehalsproblemet i Kina.
Hvor er litografimaskinen vanskeligere enn atombomben?
Fordi problemet med nakken har vært svært fremtredende de siste to årene, kjenner stadig flere vanlige kinesere til litografimaskinen. Men å høre begrepet litografimaskin betyr ikke at du virkelig forstår det. Mange sier at da vi var så fattige, produserte vi alle atombomben. Nå som den økonomiske situasjonen er mye bedre, er vi fortsatt redde for at vi ikke skal klare å produsere en litografimaskin? Folk med en lignende mentalitet, representert ved Dong Mingzhu, kom en gang med en dristig uttalelse om at hun ville bruke 50 milliarder kroner for å gå inn i halvlederfeltet.
For tiden selges verdens mest avanserte EUV-litografimaskin for så mye som 120 millioner euro, som kan sammenlignes med et Boeing 737-fly. Neste generasjons High-NA EUV litografimaskin, som skal masseproduseres i 2024, forventes å selge for mellom 300 millioner og 350 millioner euro. Den kumulative FoU-investeringen til EUV litografimaskiner overstiger 10 milliarder euro, og terskelen for aktører i halvlederindustrien er 100 milliarder yuan, og det kreves kontinuerlige investeringer. Å sløve ut 50 milliarder yuan for å løse problemet avslørte ukjentheten til partene i denne industrien.
Både atombomben og litografimaskinen er vanskelig å produsere. Det kan bare være én nøkkelforskjell mellom de to, det vil si at etter at atombomben er produsert vil forskningsprosjektet avsluttes; men etter at litografimaskinen er produsert har prosjektet akkurat begynt, og bedriftene må holde tritt med det. Etterspørsel, kontinuerlig optimalisering av ytelsen samtidig som kostnadene reduseres er et typisk "både må og må". Noen investorer har beregnet at hvis atombomber lages i henhold til effektiviteten til fotolitografimaskiner, er prisen på en atombombe bare 100,000 yuan.
Kort fortalt er atombomben et spørsmål om den er tilgjengelig, og litografimaskinen er et spørsmål om den er god eller ikke, som tilhører to dimensjoner.
For TSMC, Samsung eller SMIC, når selskaper investerer milliarder av dollar for å bygge produksjonslinjer, er det mest fryktelige at utstyrssvikt vil føre til at produksjonen stopper. Når produksjonen først er stoppet, vil tapet være stort. Derfor krever dette at litografimaskinen må opprettholde absolutt stabilitet i 7x24 timer. Dette må stole på forretningsmetoder for kontinuerlig å opprettholde høy fortjeneste - høy FoU-investering - kontinuerlige iterasjoner, og dermed danne en syklus med positiv tilbakemeldingseffekt.
En EUV litografimaskin veier 180 tonn, har mer enn 100,000 deler, og krever 40 containere for å transportere. Den integrerer toppteknologier i flere bransjer som optikk, organisk kjemi, instrumentering, mekanisk utstyr, automasjon og bildegjenkjenning. Den trenger bare å installeres og feilsøkes. Det vil ta mer enn ett år, og den årlige nedetiden bør ikke overstige 3 prosent .
Produksjonsprosessen til den reflekterende linsen som brukes i EUV-litografimaskinen er ekstremt komplisert. For å sikre at lyset ikke går tapt eller deformeres når det passerer gjennom linsen i vakuum, tilsvarer den nødvendige tekniske presisjonen å legge en jernkjede mellom Beijing og Shanghai, og skinnene er bølgende. Ikke mer enn 1 mm. Og bildepresisjonen til disse speilene er så høy at det tilsvarer å ta en lommelykt på jorden for å skinne på månen, og lysflekken er ikke mer enn på størrelse med en mynt.
Det er nettopp på grunn av litografimaskinens superstabilitet at det i dag, i Shanghai Advanced Semiconductor Factory, fortsatt er en ASML litografimaskin importert for 30 år siden som fortsatt jobber døgnet rundt. Dette er den tidligste 5-tommers chipproduksjonslinjen i Kina. Det ble opprinnelig etablert i 1988 som et joint venture mellom Philips i Nederland og flere statseide halvlederselskaper i Shanghai.
Philips hjalp ikke bare fastlands-Kina med å holde tritt med tempoet i internasjonal halvlederutvikling, men hadde også stor innflytelse på starten av halvlederindustrien i Taiwan, som vil bli nevnt senere. Men når det gjelder det største bidraget fra denne industrigiganten til litografimaskinindustrien, er det fortsatt nødvendig å vende tilbake til ASMLs nærende nåde.
Støttet av Philips er det godt å nyte skyggen under det store treet
I følge de siste dataene (9. desember 2022) er markedsverdien av ASML 242,4 milliarder amerikanske dollar, og Philips er bare 12,38 milliarder amerikanske dollar, som ikke engang er en brøkdel av ASML. Det som er mer interessant er at Philips eier rundt 5,8 prosent av ASMLs aksjer, som tilsvarer 14,06 milliarder dollar, som overstiger sin egen markedsverdi.
Men skrur man tiden tilbake til 1984, er situasjonen en helt annen. I det året bukket Philips under for samarbeidet med det nederlandske Advanced Semiconductor Materials Company (ASM) for å etablere ASML. I tillegg til å gi 2,1 millioner dollar i kontanter eller utstyr, ble 45 FoU-ingeniører fra Philips Natlab også med i ASML.
Selv om selskapet er velsignet av Philips Natlabs aura, har ikke selskapet tjent på de 10 årene siden etableringen. I begynnelsen av etableringen var det ingen som brydde seg om ASMLs litografimaskiner. Den eneste som kjøpte noen få var Elcoma, som er halvleder- og materialavdelingen til Philips. Noen år senere valgte grunnleggeren av ASML, Del Prado, som var dypt i trøbbel, til slutt å selge, Philips overtok ASMLs aksjer og gjeld i joint venture-selskapet, og samarbeidet med ASMLs bank NMB for å ta imot forsknings- og utviklingsdonasjoner fra Nederland og Det europeiske fellesskap.
Renee Rejimaker, forfatter av "Lithography Giants: The Rise of ASML", kommenterte: "Det er absolutt et mirakel at ASML fortsatt er i live etter tre år." Åpenbart falt ikke ASML de første årene. Det er direkte relatert til blodoverføringen. I tillegg til økonomisk støtte, sendte Philips også sine beste ingeniører for å hjelpe ASML i det kritiske øyeblikket med å utvikle det asiatiske markedet for å sikre at ordren ikke forsvinner. Dette er svært kritisk for oppstart ASML.
Selvfølgelig er Philips på ingen måte en filantrop innen forretningsinvesteringer. I flere tiår med samarbeid har det vært mange gnisninger mellom ASML og Philips. Men det er ubestridelig at Philips objektivt har bygget et kontinuerlig fungerende delt innovasjonsnettverk. Philips har øyne og ører på alle universiteter i Nederland, og har kontakter med nesten alle ingeniør- eller naturvitenskapsprofessorer i Nederland. Når selskapet finner talenter i nettverket av universitetsprofessorer, vil det rekruttere om nødvendig. Da ASML rekrutterte ansatte i begynnelsen av dannelsen, søkte rundt 300 personer, noe som overrasket ASML-ledelsen.
Ikke bare for ASML, men også for utviklingen av høyteknologiske industrier i Wildhofen-regionen har en enorm strålings- og inkubasjonseffekt. Dusinvis av lokale høyteknologiske selskaper ble direkte eller indirekte født ut av Philips, men Philips tvang dem ikke til å bli datterselskaper, men utviklet seg harmonisk med dem, og i fellesskap opprettholdt og tok vare på denne delte innovasjonsmodellen. Faktisk har til og med byen Wildhofen utviklet seg basert på Philips vekst.
Selv da det velkjente TSMC ble grunnlagt i 1987, kunne det betraktes som egget lagt av Philips i Taiwan, Kina. På den tiden grunnla Taiwan Industrial Technology Research Institute og Philips TSMC, og Philips sto for 27,5 prosent av aksjene og var den største eksterne aksjonæren. Philips åpnet ikke bare uforbeholdent minneproduksjonslinjen til TSMC for læring, men flyttet også hele produksjonslinjen til Taiwan til TSMC. Det kan sies at Philips la et solid produksjonsteknologisk grunnlag for TSMC, mens Zhang Zhongmou hovedsakelig skapte en ny forretningsmodell for TSMC.
Interessant nok, på grunn av Philips, mottok ASML en ordre på 17 litografimaskiner fra TSMC i 1988, noe som gjorde ASML knapt lønnsomt i 1989. Dette beviser også nok en gang viktigheten av Philips for tidlig ASML.
År senere fulgte ASML også konseptet med delt innovasjon foretrukket av Philips. For å ta 2016 som et eksempel, bevilget ASML 132 millioner euro for å støtte byggingen av sitt innovasjonsøkosystem, hvorav 80 prosent ble brukt til FoU-arbeid i bedrifter, og 20 prosent ble brukt til å finansiere forskning og utvikling av universiteter og forskningsinstitusjoner.
I tillegg samarbeider ASML med mer enn 700 leverandører over hele verden, hvorav 50 prosent kommer fra Nederland, mesteparten av resten kommer fra EU og USA, og 85 prosent av kostnadene leveres av leverandører. Uten konseptet åpent samarbeid, delt symbiose og dets støttesystemer, ville det vært umulig å oppnå dette. Selvfølgelig er det umulig for ASML å samle global visdom, bryte gjennom tilsynelatende uoverstigelige tekniske problemer og bære kronen på industriell produksjon.
Bli med Carl Zeiss for å skape et fellesskap med felles fremtid innen FoU
I 1988 falt ASML inn i den laveste økonomiske perioden. På dette tidspunktet utnyttet ASML de aggressive grepene til Nikon og Canon for å lansere sin snuoperasjon - PAS 5500 litografimaskinen. Van den Brink, ASMLs nåværende administrerende direktør, var fortsatt sjefsarkitekt på den tiden, og han promoterte PAS 5500 til Big Blue IBM, som bestemte seg for å bygge en ny brikkeproduksjonslinje i East Fishkill, New York.
Etter at ASML ble godkjent av IBM begynte ordrer fra hele verden å strømme inn. Men for ASML har det dukket opp et nytt problem, det vil si i møte med en jevn strøm av ordrer, Carl Zeiss, kjerneleverandøren av all projeksjon mål og belysningssystemer for seg selv, har mange usikkerhetsmomenter: kvalitet Ukvalifisert, utilstrekkelig produksjonskapasitet og samarbeid med konkurrerende produkter.
Bak problemene med kvalitet og produksjonskapasitet er det en at Zeiss-ledelsen egentlig ikke kjenner igjen ASML, tvert imot, Zeiss tar mer hensyn til behovene til Nikon; den andre er at Zeiss-ledelsen fortsatt insisterer på manuell polering. Finger" er veldig stolt av det. I denne forbindelse tok ASML ukvalifiserte skudd og brukte fakta til å få Zeiss-ledere til å senke sine edle hoder. Samtidig grep de også smertepunktet i Zeiss' dårlige økonomiske situasjon og forfremmet Zeiss til å overgang fra "gullfinger"-polering til automatiserte operasjoner. .
Ved hjelp av nye teknologier og nytt utstyr som interferometre, roboter, ionestråle-etseutstyr og poleringspenner, har Zeiss sin århundregamle produksjonslinje blitt forvandlet til en fleksibel produksjonslinje som oppfyller ASML-kravene, og kvaliteten og effektiviteten til de endelige leverte linsene har blitt kraftig forbedret.
Etter å ha informert tyskerne om feilene og rettet dem, ba ASML også Zeiss om å levere dem eksklusivt, og de to signerte en kontrakt. ASML eier 24,9 prosent av aksjene i Zeiss Semiconductor Optics (SMT). Siden begge parters skjebner er nært knyttet sammen, da Zeiss-sjef Lichtenberg hørte nyheten om ASMLs enorme ordre i 1994, valgte han å ta en sjanse og kutte noen forretningsavdelinger. Renoverte produksjonslinjen, og tok også en eierandel i ASML, og lånte vinden for å feie bort disen av påfølgende år med tap i økonomiske rapporter.
Den dag i dag utveksler ASML og Zeiss regelmessig FoU-ingeniører og forskere for å sikre deling i teknologi, egenkapital og til og med bedriftskultur. Nesten 30 prosent av de totale kostnadene for litografiutstyr produsert av ASML ble kjøpt fra Carl Zeiss (28,3 prosent i 2018, 26,6 prosent i 2017 og 27,6 prosent i 2016). Zeiss' enestående prestasjoner innen optisk forskning og utvikling hjelper også ASML med å bryte gjennom den ene grensen etter den andre.
Dette er en historie om gjensidig prestasjon, men uten at ASML insisterer på høye standarder for å tvinge leverandører inkludert Zeiss til å kontinuerlig oppgradere teknologien sin, ville ikke innovasjonstakten i litografimaskinindustrien vært så høy; Metoden sikrer gjensidig fremgang og retrett i størst mulig grad, og beviser også viktigheten av finansiell innovasjon i banebrytende produksjon.
Omfavn teknologiallianser og bær kronen på industriell produksjon
I 1995 ble ASML notert på både Amsterdam- og Nasdaq-børsene. En stund var ordrer og midler ikke lenger til hinder for utviklingen av selskapet. Hvordan å beseire lederen, Nikon, ble fokus for ASMLs ledelse.
På midten av-1990årene, hvis litografimaskinen ønsket å fortsette å følge Moores lov og krysse grensen for chippresisjon, var det nødvendig å endre lyskilden i litografimaskinen fra DUV til EUV. For å utfordre dette tekniske problemet som var som fremmedteknologi på den tiden, overtalte Intel Clinton-kabinettet i 1997 til å lansere EUV LLC-samarbeidsorganisasjonen i form av et selskap.
Denne organisasjonen ble ledet av Intel og det amerikanske energidepartementet. Det inkluderte ikke bare de tre store nasjonale laboratoriene i USA, men samlet også Motorola og AMD, som var i full gang på den tiden. Samtidig inviterte Intel også sterkt ASML og Nikon til å bli med. Dette er fordi de gamle amerikanske litografiselskapene Perkin-Elmer og GCA, som fortsatt slet på 1980-tallet, var borte på 1990-tallet.
Imidlertid ble Intels trekk blokkert av den amerikanske regjeringen fordi sistnevnte var motvillige til å la utenlandske selskaper dele den mest banebrytende teknologien i USA. I denne forbindelse har ASML vist utrolig teknisk framsyn, langt mer aggressivt presset inn i EUV LLC enn Nikon. ASML lobbet sterkt i USA og tilbød betingelser som den amerikanske regjeringen knapt kunne takke nei til – ASML finansierte bygging av fabrikker og FoU-sentre i USA, og garanterte at 55 prosent av råvarene ble kjøpt fra USA, og til slutt oppnådde franchisekvalifiseringen.
Denne avgjørelsen sikrer ikke bare at ASML kan få alle de tekniske patentene til EUV LLC, men sikrer også at dens største konkurrent, Nikon, er fullstendig ekskludert fra konkurransen. Faktisk, i det globale litografimaskinmarkedet i 2000, var Nikon fortsatt den velfortjente lederen, og sto for nesten 70 prosent av markedsandelen, men i 2009 ble det overgått av ASML. Siden den gang, fordi litografimaskiner har gått inn i EUV-æraen, kan Nikon bare få en følelse av tilstedeværelse i mellom-til-lav-end-markedet, og baksiden av ASML har lenge vært usynlig.
Fra 1997 til 2003 publiserte forskere fra EUV LLC hundrevis av artikler i løpet av seks år, hvor de med suksess bekreftet gjennomførbarheten til EUV-litografimaskiner, og kunngjorde deretter oppløsningen av alliansen. I 2006 dukket prototypen av EUV opp i ASML-laboratoriet. Fire år senere, i 2010, ble den første menneskelige EUV-tekniske prototypen født i hendene på ASML: NXE 3100.
I 2012 inviterte ASML Intel, Samsung og TSMC til å investere i FoU, som krevde 1 milliard euro per år, og håpet at alle sammen ville påta seg dette store menneskelige prosjektet. I 2015 ble den masseproduserte prototypen utgitt. Selv om prisen er så høy som 120 millioner amerikanske dollar, mottar den fortsatt like mange bestillinger som snøfnugg. Å stå i kø for levering kan ta år. I 2018 hadde SMIC bestilt en EUV litografimaskin, men planen var suspendert på grunn av USAs teknologiblokade.
ASML ble med suksess med EUV LLC i 1997, og tiltrakk kunder som Intel til å investere i seg selv i 2012, noe som kan sies å ha medført to store konsekvenser: den ene er å bruke EUV for å kvitte seg med konkurrenten Nikon, og den andre er å styrke båndet med USA, på grunn av politisk konfrontasjon. Taper det kinesiske markedet. For ASML er begge disse uforutsigbare. Den kan verken sikre suksessen til den tekniske veien den velger, og den kan heller ikke påvirke den generelle situasjonen for det internasjonale politiske spillet.
Men én ting er sikkert, det vil si at dersom ASML ikke slutter seg til teknologialliansen ledet av Intel og den amerikanske regjeringen, vil det være umulig å oppnå overlegenhet til industrien; omvendt, selv om det er like sterkt som USA og Tyskland, i dag hvis ASML og TSMC mangler, Samsung og
Det er umulig å realisere den lukkede kretsen til chipindustrien alene.
Dette gjelder selvfølgelig også Kina.
Noen opplysningene til Kinas halvlederinnovasjon
For kinesiske teknologiselskaper har ASML og Nederland hvor det er lokalisert mange særtrekk. Men i all rettferdighet ligger ikke denne unike egenskapen i hvor mange fordeler Nederland hadde over Kina i dag, men i ASMLs evne til å maksimere sine mobiliserbare fordeler.
I dag har Kina det største enkeltstående forbrukermarkedet i verden. Fra regjeringen til bedrifter prøver de også ambisiøst å erobre halvlederhøylandet. Dette er alle svært verdifulle fordeler. Men vi må også se på andre og reflektere dypt over våre egne mangler. Når det gjelder ASML, kan det i det minste gi oss følgende opplysning:
For det første må utstrømmingen av produksjonsforsyningskjeder reverseres så snart som mulig. Ut fra ASMLs erfaring er forsyningskjeden dens livslinje, og den er også dens innovasjonslinje. ASMLs tekniske spesifikasjon og forbedring av Zeiss har også skjedd i stort antall mellom utenlandsk finansierte foretak og kystfabrikker de siste tiårene. Det mest typiske eksemplet er Apples forsyningskjede. I 2008 utgjorde kinesiske selskaper på fastlandet bare 3,6 prosent av verdien av Apples forsyningskjede. I 2018 har dette tallet økt til 25,4 prosent. Bak dataene er kinesiske leverandørkjedeselskapers kollektive sprang.
Selv i prosessen med å integrere seg i den globale forsyningskjeden, har Kina også skapt sine egne mobiltelefonmerker. OPPO, vivo, Huawei, Xiaomi, etc. har alle hatt glede av de mangesidige ringvirkningene av kinesiske selskapers integrering i den globale forsyningskjeden. Du vet, Philips' tidligste litografimaskinteknologi var å følge og imitere amerikanske selskaper, og det tok mer enn 20 år før ASML beseiret Nikon. Et tegn på den tidlige suksessen var å bli leverandør til IBM.
Derfor må den nåværende utvandringen av forsyningskjeden til teknologiindustrien vies nok oppmerksomhet. Det er nødvendig å ta hensyn til veksten i Vietnams import- og eksportdata og antallet fyrfabrikker i India. Dette er alle åpenbare signaler. Ved å beholde disse forsyningskjedene, har halvlederindustrien vår håp om et gjennombrudd.
For det andre bør økologiske ledende selskaper som Philips verdsettes. Økologiske ledende virksomheter er forskjellige fra generelle ledende virksomheter. De er ofte arrangører og koordinatorer av integreringen av industri, utdanning og forskning, og deres inkubasjonsfunksjon for små og mellomstore teknologibedrifter er uforlignelig med generelle ledende bedrifter og bedriftsinkubatorer. For Philips er det ingen klar plan om å inkubere en ASML, men den vil naturligvis bygge en innovativ økologi under utviklingen, og små, mellomstore og mikrobedrifter som bader i denne økologien vil naturlig få næringsstoffer fra økologien.
I Silicon Valley, Yangtze River Delta og Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area, er det en rekke slike økologisk-ledende selskaper som bygger noen regionale delte innovasjonsøkosystemer gjennom egenkapital, kunnskap og talentnettverk. Grunnen til at Shenzhen og Hangzhou våger å rope slagordet om å bygge en «Oriental Silicon Valley» er at de har dyrket økologiske ledende bedrifter som Tencent og Ali.
Som økonomen Fan Gang nevnte i en nylig tale, er store bedrifter den avgjørende kraften for nåværende økonomisk utvikling og industriell fremgang. Det er ikke for mange store bedrifter i Kina, men for få. Forskerteamet ledet av ham ga ut "Shared Innovation Index Report", og påpekte at den underliggende logikken til globale økonomiske og industrielle organisasjoner gjennomgår subversive endringer, og teknologisk konkurranse skifter fra konkurranse mellom bedrifter og byer til konkurranse mellom økologi og urbane tettsteder. konkurrere. I Kina har de to deltaene betydelig høyere nivåer av innovasjon enn andre steder, og er avhengig av høy-tetthet og høyeffektive innovasjonsnettverk.
For det tredje må vi innse hvor viktig kapitalmarkedet er for halvlederindustrien. Europa, der ASML er lokalisert, fra den nederlandske regjeringen til EU og senere EU, foretrekker å subsidiere bedrifter enn USA. ASML er selvsagt en av mottakerne. Men ASML løste virkelig finansieringsproblemet ved å børsnotere i Europa og USA samtidig. Etter å ha koblet seg til det globale kapitalmarkedet, gikk selskapets utvikling raskt inn i den raske banen. Dette punktet må ha blitt godt forstått av kinesiske selskaper notert på aksjemarkedet mellom 2010 og 2018.
Relativt sett har statlig kapital en langsiktig visjon, men privat kapital legger mer vekt på den positive tilbakemeldingseffekten i investeringsavkastningen. I et raskt skiftende marked kan privat kapital bedre støtte bedrifter i å ta beslutninger. Tross alt vet ingen bedrifter på forhånd hvilken teknologivei og hvilken forretningsmodell som kan være 100 prosent vellykket. Derfor er en høyfrekvent og effektiv tilbakemeldingsmekanisme svært kritisk for virksomheter, og signalene fra kapitalmarkedet er ofte de raskeste og klareste.
I løpet av de siste ti årene, fra Internett-teknologi til nye energikjøretøyer, har en gruppe kinesiske selskaper utnyttet kapitalmarkedet, og har gått gjennom mange vanskeligheter og til slutt gjort en blodig måte å bli markedets kjære. Disse vitenskapelige og teknologiske virksomhetene med internasjonal konkurranseevne og innflytelse bør betraktes som «nasjonale strategiske virksomheter». I fremtiden må Kina fortsette å utvide matrisen av strategiske bedrifter, og halvlederbedrifter vil definitivt være blant hovedpersonene.
