中國“芯”時代之光刻機：“光刻巨人”阿斯麥的崛起之路

前言：

目前，“EUV光刻機寡頭”阿斯麥（ASML）股價在納斯達克走勢近期創下歷史新高，股價十年間翻了約23倍。

阿斯麥風光無限的背後，其也有一段不為人所知的歷程。在三十年前，全球光刻機絕大數份額是日本的佳能跟尼康和美國的GCA所佔用，而來自荷蘭的阿斯麥僅僅是個小公司，甚至一度瀕臨破產，連工資都發不起。

三十年河東，三十年河西。藉助技術升級、產業協作、人才積累及收併購，以及英特爾、臺積電等下游國際大廠加持之下，阿斯麥實現了鳳凰涅槃，一騎絕塵成為現如今的全球光刻機寡頭。阿斯麥逆襲背後的技術、經驗及歷程，也值得我國國產光刻機企業學習及借鑑。

阿斯麥：起步于飛利浦物理實驗室

1914年，在歐洲工業革命的影響下，荷蘭皇家飛利浦公司（下稱“飛利浦”）成立了第一研究實驗室，並在X射線和收音機技術方面首次實現了創新之後，該實驗室研究出來一系列足以改變世界人民日常生活方式的技術。例如，透過這些技術走進千家萬戶的電視機、日光燈、錄影機等日常用品都是從飛利浦實驗室走出去的。其中，微光刻技術的出現改變了全球近十年半導體市場的技術革命，以及成就瞭如今的“光刻巨人”阿斯麥。

在20世紀60年代和70年代，彼時飛利浦實驗室分部主任哈伊曼從美國考察之旅中帶回一個焊接和集合了各種電子元件的晶片。這在當時的飛利浦實驗室帶來不小轟動，甚至在實驗室大樓中安裝了一個專門用來觀察晶片的顯微鏡，供實驗室各位技術大牛觀察學習。同時，由飛利浦實驗室“扛把子”研發主管圖莫斯、主任哈伊曼及總經理韋爾韋組成了半導體研究團隊。

半導體研發團隊成立之後，研發主管圖莫斯給手下工程師克洛斯特曼下來個死命令，“給我製作一個晶片”。當時飛利浦實驗室並沒有可以做晶片所需的微光刻技術。而以美國GCA為首的半導體公司已經擁有接觸式掩模光刻機技術（即應用實體：重複曝光光刻機）。

既然沒有，從零開始做，不僅面臨諸多不確定，而且還特別耗時，沒個數年辦不下，不僅如此競爭對手也不會固步自封，勢必會隨著技術工藝的更上一層樓，現如今摸著石頭過河，實在划不來。

左右權衡之後，1963年克洛斯特曼團隊從美國GCA買了最新的一臺接觸式掩模的光刻機回來研究及“借鑑”，並在鏡頭、攝影材料、閃光燈及工作原理上深入研究，發現了GCA光刻機的優點與缺點，開始打造飛利浦實驗室首款6鏡頭重複式光刻機，於1967年推出，實現了從0到1的突破。第一臺機器被飛利浦的半導體及材料部門買下，可以理解為內部先自我消化。

隨後幾年飛利浦實驗室其他工程師加入半導體研發團隊，並光刻技術從化學路徑向光學路徑發展，開始與GCA正面硬幹，但無奈飛利浦實驗室始終無法打造一款可以撼動GCA的產品，反而GCA率先打造出世界第一臺商業步進光刻機，進一步甩開飛利浦實驗室晶片團隊。

既然打不過，聯手強者與之抗衡或許可以有1+1〉2的效果。此外聯手強者還可以減輕自身在光刻機領域巨大投入帶來的負擔。就此，在多方接觸之後，飛利浦與荷蘭本土的半導體新星ASM（先進半導體材料公司）來一場本土聯姻。

1984年4月1日，飛利浦與ASM成立合資公司ASML，即阿斯麥。

全球光刻機競爭格局鉅變，阿斯麥命懸一線

然而，阿斯麥的成立初期，並不為市場所看好。著名的市場分析師裡克魯德爾曾公開宣稱ASM與飛利浦的合資公司成功無望。

阿斯麥後面的發展也一語成讖。市場全球老大哥GCA一路高歌猛進，訂單量都是按百臺計，日本企業尼康也緊隨其後，連新進入者光刻公司Censor都能賣個幾十臺進步光刻機。反觀，阿斯麥光刻機並不被晶片產所接受，stepper光刻機市場銷售非常低迷，市場份額竟然為0。

但是，或許是應了中國一句老話“因禍得福”。

1986年，全球光刻機市場鉅變，因半導體市場需求萎靡不振出現大蕭條，虧損企業比比皆是，例如三星半導體直接鉅虧3億美元（在當時可不是小數目）。全球老大哥GCA也出現了財務危機，新品進度一拖再拖，最終在1988年被GeneralSignal收購，最後幾年找不到賣家就關閉了。緊隨其後，另一大光刻巨頭P&E在1990年被SVG收購。

因市場份額小的緣故，阿斯麥並未在此波光刻機倒閉潮受到致命地打擊，反而靠PAS 2000光刻機在市場中分羹到不小市場份額。

不僅如此，依靠不斷推陳出新策略日本尼康及佳能掀杆而起，逐步取代GCA及P&A市場地位成為全球龍頭，而死裡逃生的阿斯麥依靠PAS 2000光刻機分羹到10%的市場份額。

值得注意的是，死裡逃生的阿斯麥反遭遇ASM的拋棄。具體而言，在半導體市場大蕭條之下，“老母親”ASM也出現嚴重財務危機，最終只能逐步退出一直處於燒錢階段的阿斯麥，而飛利浦默默地扛下了阿斯麥的債務及股份。

飛利浦忍痛割愛

所謂“大難不死必有後福”。

經歷全球光刻機大洗牌及1992年虧損寒冬之後，屬於阿斯麥的春天來看。

擁有業界領先的生產力和解析度的阿斯麥PAS5500光刻機終於度過了陣痛期，開始獲半導體大廠商青睞，並取得巨大商業成功，至今仍然有被使用。

1995年初，阿斯麥逐步走向成熟同時，估值水漲船高，估值約為5-6億美元。此時，熬出頭的飛利浦也選擇離開，陸續將股份悉數售出，套現離場。同年飛利浦在納斯達克和阿姆斯特丹交易所上市。

在資本的加持之下，阿斯麥加大產能的釋放，並透過股權轉讓方式於1997年引入蔡司，與蔡司進行深度捆綁，強化供應鏈關係。此外，還透過收購Cymer鐳射技術公司強化與鐳射供應商的關係。與此同時，阿斯麥還加入英特爾牽頭創辦的EUV聯盟，成為該聯盟唯一一家光刻機裝置製造商，有了英特爾這條大腿及自身技術也開始突破猛進，經營業績實現迎來突飛猛進。

截至1995年至2000年，阿斯麥營收從1995年的4。46億歐元增至2000年的21。61億歐元，複合年增長率為36。5%；淨利潤從1995年的1。01億元歐元增至2000年的3。49億歐元，複合年增長率為28。1%。

業績實現高增長的同時，阿斯麥開始外延是收併購，於2001年吃下美國光刻機巨頭矽谷集團（SVGL）就此實現逆天改命。在收購不久後推出了TWINSCAN系統及其革命性的雙階段技術。

締造“光刻巨人”神話

2000年後，在資本、供應鏈合作伙伴及半導體大廠的加持，阿斯麥開啟了一場無硝煙的追“日”之戰。

在2000年前，阿斯曼市場份額還不足20%，而尼康跟佳能兩家市場份額佔據半壁江山。全面追趕日本的尼康及佳能，談何容易。

然而，在其他製造業或許可以說阿斯曼在痴人說夢，但是在先進技術工藝推動產品革新的半導體產業，什麼都有可能發生。

特別是在光刻機領域，誰能將波長控制得越短並實現效能最大化，誰的技術優勢愈發明顯。這也是光刻機巨頭之間較量決定成敗及市場佔有率的重要籌碼，亦是後來者能否實現“拐彎超車”或提升市場競爭力及話語權的關鍵。

具體光刻機的作用原理及技術路線，感興趣的讀者或投資者可以參與財華社《中國“芯”時代之光刻機》專題之《中國“芯”時代之光刻機：國產光刻機風勁潮湧，任重而道遠》一文進行詳細瞭解。

回到光刻機波長上來。阿斯麥實現對日本尼康及佳能的拐彎超車的是在第三代光刻機時期。在第三代光刻機時期，阿斯麥選擇小改進大效果且產品成熟度非常高的浸入式技術，進行穩紮穩打。而尼康則選擇創新路線，希望在157nmF2鐳射及EPL尋求突圍，希望透過157nmF2鐳射一舉打趴盛氣凌人的阿斯麥。

2003年之後，阿斯麥相繼推出浸入式193奈米波動的系列光刻機，而尼康也陸續推出了157nm產品及EPL產品樣機。然而，當時正如日中天的晶圓大廠臺積電是飛利浦參股企業，以及193浸入式光刻機剛好又是臺積電的林本堅提出的光刻技術方案而製造而成，諸多複雜且微妙的關係緣故，以臺積電為首的半導體廠商們出於對產品質量及效益等成本因素考慮，選擇產品成熟度更高的浸入式光刻機。

隨後不久，國際大廠英特爾選擇阿斯麥之後，尼康也就此失去挑戰摩爾定律的勇氣了。而反觀阿斯麥借勢而起，透過一系列新技術、新產品的推出，直接把尼康跟佳能幹趴下。

2003年，阿斯麥成功研製出世界上第一臺浸入式光刻機TWINSCANAT：1150i；2006 年，阿斯麥推出第一臺沉浸式批次生產光刻機TWINSCANXT：1700i；2007年，阿斯麥推出第一臺 193nm浸入式系統TWINSCANXT：1900i；具有雙工作臺、浸沒式光刻技術的TWINSCANXT、TWINSCANNXT系列研製成功，尼康、佳能市場份額急速下滑。不久之後，阿斯麥開發出全球首款EUV光刻機，全球光刻機寡頭地位就此形成。

目前，全球光刻機市場競爭格局中，阿斯麥以75。3%的市場份額佔據絕對的優勢，而佳能、尼康兩家企業分別以11。3%及6。2%位列第二、第三名。

尾語：

隨著技術革新不斷推進，投資成本不斷抬高，以及尼康和佳能逐漸失去追逐摩爾定律的勇氣，阿斯麥的寡頭地位時間內恐難有後來者。這也意味著阿斯麥業績及股價戴維斯雙擊依舊可期。

文：一枝