荷兰的“造芯”帝国

当全世界都把目光投向美国这个芯片产业的巨头，我们不如看看别的。

【前言】

荷兰的风车缓缓转动，切割着时间的流沙，仿佛在诉说着历史的恒久。

在这些古老风车的守望之下，时代正以不可逆转的步伐向前迈进。新技术在这片土地上萌芽，科技的浪潮悄然涌动，世界唯一的不变就是变化。

我们渴望与世界同行，渴望推开那扇窗，让外界的光影和气息涌入我们的心房。在这扇窗的外面，我们看到全球产业的风云变幻，如同一部精彩的史诗。那些先行者的智慧、宝贵的经验，都是可以汲取的鲜活力量。

当全世界都把目光投向美国这个芯片产业的巨头，更确切地说，是投向英伟达那永远在攀高峰的股票；我想带大家走进荷兰这个欧洲小国，探秘它的 " 造芯 " 帝国，揭开 ASML ——全球光刻机制造巨头的神秘面纱。

虽然这些精密的芯片制造过程似乎与我们的日常生活有些遥远，但它们却在无形中编织着时代的脉络，影响着我们每一个人的未来。

正如站在那些风车之下，我们仰望着风向的每一次微妙转变，期待着每一次变革带来的新希望。

希望我们能一起，在这个变化的世界中，寻找能引领我们前行的力量。

【开篇】

光刻机，用半佛仙人老师评价瑞幸的经典话术来讲，乃是 " 芯片产业的开山鼻祖 ▪ 半导体世界的造梦者 ▪ 纳米工艺的奠基石 ▪ 高科技制造业的皇冠明珠 ▪ AI 时代的幕后功臣 ▪ 让人疯狂的印钞机 " 。

没有光刻机，就没有芯片；没有芯片，就没有风靡全球的 AI 热潮。

全球最顶配的光刻机，来自荷兰，来自它的企业 ASML（阿斯麦）。

为什么研发出最顶配光刻机的，不是芯片巨头美国，也不是早在 90 年代消费电子产业就颇为发达的日本？今天我们来聊聊 ~

01、什么是光刻机？

光刻机，可以理解为一台超级精确的 " 光的打印机 "。它需要在一片指甲盖大小的硅片上，刻画出极其细小的电路图案。其精细程度，可能只有头发丝的几百分之一。

我们一般听得比较多的是技术名词是：纳米制程。比如 5 纳米制程、7 纳米制程、14 纳米制程、28 纳米制程。数值越小，芯片性能越高。

如果没有光刻机，就没有芯片的诞生。

如果没有光刻机，硅片只是硅片，一块平平无奇的化学材料，不会拥有惊人的计算力量，也不会拥有驱动手机、电脑、汽车等智能设备的能力。就像铜如果不铸成导线，就只是一块柔软的金属；铁如果不锻造成机械，也只是一堆沉重的矿石。

光刻机的体积，相当庞大。

目前全球最新、科技含量最高、今年 1 月初刚刚到达英特尔俄勒冈州一家工厂的 ASML 光刻机—— ASML Holding NV，重达 15 万公斤，相当于两架空客 A320 飞机，整个系统的安装过程需要 250 个板条箱、250 名工程师和六个月时间才能完成；预估组装完成后有 3 层楼那么高，需要英特尔新建一座更高的晶圆厂来容纳它。

光刻机的价格，比黄金还贵。

一台光刻机多少钱？我们要用的计量单位是亿，货币单位是美元。

2018 年，中芯国际下单了一台 ASML 的 EUV（极紫外线）光刻机，售价高达 1.2 亿美元（折合人民币 7.7 亿元），几乎耗尽了中芯国际 2017 年的净利润。然而，因为众所周知的原因，这台设备至今还没有交付。

没有最贵，只有更贵。

新款光刻机不仅在纳米级别突飞猛进，在售价上的增速也快得让人瞠目结舌。

刚刚提到的英特尔拿下的最新款 ASML 光刻机，价值 3.5 亿欧元（3.8 亿美元）。按照目前的人民币汇率算，大概接近 27 亿人民币。

这对于卖光刻机的大厂—— ASML 来说，这台 " 光的打印机 "，就像永不停歇的印钞机，带来源源不断的丰厚回报。

制造光刻机的大厂那么多，为什么全球科技巨头都在买 ASML（阿斯麦）？

02、市场格局的改变

全球的光刻机销售市场，被三家企业占据了 90% 以上的份额：荷兰的 ASML，日本的尼康，日本的佳能。

这三家企业具体来看，如果仅从销售量来看，荷兰的 ASML 占据 63%，日本的佳能占据 30%，日本的尼康占据 7%；但如果从销售额来看，荷兰的 ASML 更是一家独大，占据 91%；日本的佳能占据 6%，日本的尼康仅占据 3%。

因为荷兰的 ASML，牢牢占据了高端光刻机的市场。

ASML 垄断了最高端的极紫外（EUV）光刻机市场，拥有 100% 市场份额。

这个极紫外（EUV）光刻机，能够适配 7nm 到 5nm 制程芯片的设计制造，目前全球只有 ASML 能够生产这种设备。

而在其他高端光刻机领域，如 ArFi、ArF 和 KrF 技术（不理解没关系），ASML 也分别占据了 95%、87% 和 72% 的市场份额。

事实上，ASML 不是一开始就这么强的，起步晚，早有对手跑在前方。

但在高科技领域有一个神奇的规律——

起跑的先后顺序，并非决定胜负的关键。

ASML 的前身只是飞利浦公司里的一个实验室小组。没错，就是那个卖电动剃须刀的飞利浦，它也是一家荷兰的企业。所谓实验室小组，就是试水创新型项目，成功了起飞，不出业绩的随时拜拜。

光刻机是未来之光，这谁都懂。可 20 世纪 80 年代初，飞利浦的财务状况陷入困境，这个光刻机小组只能成为弃儿。

1984 年，飞利浦与一家已经在美国上市的荷兰本土半导体企业 ASM 共同出资成立了 ASML，正式把光刻机小组独立出去。

1984 年，ASML 成立的这个时间点，比行业巨头晚了大约 20 年。

美国和日本的巨头早在上世纪 60 年代就开始了光刻机的研发：

美国的 GCA 公司，在 1961 年推出了第一台接触式光刻机；

日本的尼康和佳能，也早已开始研发光刻机，更何况他们俩是光学领域的强者，各种专业级相机设备畅销全球。而光刻机的核心部分之一就是光学系统，它需要精确地将电路图案投影到硅片上。因此，日本的尼康和佳能在光刻机领域也相当有优势。

不过，美国的 GCA 公司没敌过 1984-1986 年的经济衰退；日本的尼康和佳能也输在了 " 干式光刻技术 " 和 " 浸没式光刻技术 " 的选择上。

2000 年代初，全球半导体行业遇到了一个困难——从 193 纳米波长到 157 纳米波长，无法突破。

也就是说，现有的光刻机技术，无法刻画出更精细的芯片。

如果把光源比作笔，把硅片比作画纸，你需要用笔在画纸上描绘越来越精细的线条。此时，笔尖已经很细了，线条也已经很细了。但是当你想画更细的线条，笔尖又没法变得更细，这该怎么办？

于是，台积电的林本坚博士提出，用" 浸没式光刻技术 "替代当时很流行的" 干式光刻技术 "——即在 " 笔 " 和 " 画纸 " 之间增加一层水，用水替代空气，利用水的折射作用，缩短光的波长，从而让 " 这支笔 " 画出更精细的图案。

林博士有了想法，需要找公司帮忙研发。

但同行们纷纷拒绝，比如日本的尼康和佳能。他们在 " 干式光刻技术 " 已经投入巨大，不想再轻易转换一种前景不明的新技术路径。这也跟日本当时大部分企业的心态一样——经历了失去的 10 年，不再愿意加大投资，所有决策都偏向于保守。

而当时的荷兰小厂 ASML 选择了尝试——

他们与台积电共同合作，研发并推出了第一台浸没式光刻机。

ASML 凭借浸没式光刻机，快速蚕食光刻机的市场份额。

2007 年，ASML 配合台积电的技术方向，发布了首个采用 193nm 光源的浸没式光刻系统 TWINSCAN XT:1900i，一举垄断市场。2010 年，ASML 的光刻机销量占全球销量比例已经上升到了 68.9%。

而 ASML 与台积电，也由此成为了一对好兄弟。ASML 向台积电供应光刻机，台积电量产先进芯片，完美双赢。如今，台积电也持股着 ASML，并且获得 ASML 的 EUV 光刻机的优先购买权。

事实证明，起步晚并不是那么重要。

因为在高科技领域，后发选手随时有可能开辟出一条全新的赛道。当然，这需要时间与技术的积累。如果能研发出下一代颠覆性产品，一切为时未晚。

03、高攀不起的尖子生

在这场无声的科技竞赛中，ASML（阿斯麦）就像一位遥不可及的学霸，吸引了全球科技巨头们纷纷为它氪金，只希望能在 AI 这场角逐中跑赢其他的选手。

ASML 被誉为 " 摩尔定律的忠实守护者 " ——它把不可能变成可能，不断推动着 " 造芯 " 技术的极限。

摩尔定律是指，芯片上的微小部件（晶体管）的数量每 18 个月 ~24 个月翻一倍。也就是说，我们的电脑、手机或其它电子设备大约每 2 年可以翻一倍性能，成本也会降低。

芯片的面积是有限的，可以容纳的晶体管也是有物理极限的。

但是，ASML 再次奉上了奇迹，让摩尔定律的故事可以继续讲下去——

ASML 在与台积电联手研发了 " 浸没式光刻技术 " 之后，又推动了 "EUV 光刻技术 " 的发展，成为目前全球唯一能够量产 EUV 光刻机的厂商，牢牢抓住了光刻机的高端市场。

EUV 光刻机，就像一位精通微雕艺术的大师。

原本，科技巨头们造芯片，采用的是深紫外光源（DUV）。而这一次，ASML 采用了极紫外光源（EUV），波长仅为 13.5 纳米，比传统的深紫外光源更短，更能够在硅片上雕琢出精细的电路图案。

好比我们原本已经有一支极为精细的画笔，能够在纸上画出非常细小的图案。但是现在人们想要画出的图案越来越精细，普通的画笔已经无能为力。因此，ASML 选择了一支特殊的笔，这支笔采用了特殊的墨水，拥有更高的凝聚性，不易扩散，从而可以画出前所未有的精细图案。

EUV 光刻机的问世，让 ASML 在业内拥有了无可撼动的领导地位。

ASML 彻底把光刻机高端市场抢过来了，占据了 EUV 光刻机市场 100% 的市场份额。

这款顶尖新品，限量发行，供不应求，而且价格昂贵，不仅为 ASML 贡献了超过一半的销售额，而且也让 ASML 的全品类市场份额扩大到了 91%。

全世界都形成了共识——要想造最好的芯片，就买 ASML 的光刻机。

ASML 的光刻机，也不是你想买就能买，每年交付的 EUV 光刻机数量仅有两位数。

想买 EUV 光刻机，那还得排着队，即使愿意花上亿美元，也要排期到几年后。

从飞利浦的弃儿，到如今的光刻机霸主，ASML 用实力诠释了，什么是 " 今天你对我爱答不理，明天我让你高攀不起 "。

04、全球资本的暗流涌动

光刻机的霸主之位易主，如同世界洋流的转向，时刻发生着变化，在潜移默化间重塑了全球芯片产业链的版图。

旧的格局被打破，新的联盟在激流澎湃中孕育而生，每个身处其中的玩家都只有在新的不确定性中找到自己的位置。

在 20 世纪 80-90 年代，日本的尼康和佳能在半导体领域有着显著的影响力。

那时，全球光刻机产业链的资源自发地向日本流动，日本的设备企业为全球提供了大约 37% 的半导体设备。

日本的半导体设备企业在多个关键领域几乎处于垄断地位，包括电子束描画设备、涂布 / 显影设备、清洗设备、氧化炉、减压 CVD 设备等重要前端设备，以及以划片机为代表的重要后道封装设备和以探针器为代表的重要测试设备。

当 ASML 崛起之后，全球芯片产业链的格局也在悄然改变。

EUV 光源技术，由美国的 Cymer（已被 ASML 收购）提供；光学镜头，由德国的卡尔蔡司提供；电子束检测设备，由美国的 HMI（已被 ASML 收购）提供；工业精密机床技术，由瑞典的 Enskog 等公司提供。

全球光刻机产业链经历了一场地理转移，从以往的日本为中心逐渐转向欧美地区。

产业链的迁移，也在无声中推动着世界秩序的演变。

ASML 依赖于多种关键技术和组件，比如最高端的 EUV 光刻机，其光源技术来源于美国的 Cymer（现为 ASML 的子公司）。此外，光刻机的其他关键部件，如先进的光学镜头、精密机械部件和计量设备，也可能依赖于美国或其他国家的供应商。

只要产品中包含美国技术或组件，那么在出口时就要遵守美国的出口限制。

尽管 Cymer 已经是 ASML 的子公司，但它在美国的法律地位和运营仍然受到美国法律的约束。美国出口管制法规适用于所有在美国境内运营的公司，无论其所有权结构如何。

海明威在《老人与海》中写道，「海洋深处，大鱼游动，它们在水面下形成了暗流，而老人知道，这场斗争才刚刚开始。」

【写在最后】

就在前天（3 月 7 日）有多家媒体报道，ASML 计划从荷兰迁往其他国家或向海外大举扩张。

想要离开的原因是，荷兰潜在的反移民政策。ASML 在荷兰的总计 2.3 万名员工中，非荷兰籍员工占比约 40%，其中留在荷兰就业的海外留学生是公司主要劳动力来源之一。如果未来的政策风向是限制移民，ASML 可能会撤出荷兰，去往法国或其他国家。

ASML 想要走，荷兰政府抖一抖。

毕竟 ASML 作为全球最大的光刻机制造商、半导体产业 " 皇冠上的明珠 "、7nm 及以下芯片所需 EUV 光刻机的全球唯一供应商，给荷兰带来的经济效益是巨大的。

ASML 是走是留，对全球科技行业的影响都是巨大的。

世界如同一片汪洋，我们都是在其中航行的船只，有时风平浪静，有时波涛汹涌，永远不知道下一刻会遇见什么。