1月25日,光刻机巨头ASML公布全年业绩,2022年营收1562亿人民币,净利润412亿人民币。而国产光刻机公司上海微电子预计收入34亿—36亿元之间,净利润为11亿—13亿。
可以看出,ASML营收达到了上海微电子的50倍,净利润更是其40倍。
那么问题来了,如此巨大的差距,上海微电子何时能够追上ASML?逆袭会成功吗?
众所周知,芯片对于工业、农业、军事的重要性,5G、AI、云计算、元宇宙等高科技更是离不开芯片。
这些大大小小的芯片都出自一种极其精密的设备——“光刻机”,而光刻机的最大制造商就是荷兰ASML。
ASML是全球最大的光刻机制造商,同时也是全球唯一的EUV光刻机生产商。2022年日赚1.1亿,毛利率高达50.5%。
ASML今天看起来十分风光,被称为光刻机的代言商,但是它经历的艰辛是你无法想象的。
离开飞利浦ASML一度喝不起咖啡
ASML最初是飞利浦的子公司,从事芯片设备生意,当时没技术也不赚钱,就连“亲爸爸”飞利浦都看不上它,1983年,飞利浦决定出售这家子公司。
1984年,ASML迎来了它的新东家德尔·普拉多,一位“冒险的野心家”,为了确保公司能够走向辉煌,德尔·普拉多吃住都在公司里。
但当时,飞利浦仍持有ASML50%的股权,并且无时不刻的影响着ASML的运营。最要命的是当时荷兰惨淡的经济对ASML十分不利。
ASML在支付20台步进式光刻机配件的资金后,一度连咖啡都买不起来,因为公司账上真的没钱了。
所以,很大程度上,ASML的起步比上海微电子难多了。
毕竟上海微电子获得了中科院和上海市政府的大力支持,同时又有国家863计划保障护航。但ASML却一路走来,最终大获成功。
经济危机意外给了ASML喘息机会
ASML成立之初,由于全球经济危机,导致光刻机巨头GCA发展缓慢,压力传导至上游零部件厂商,同样感受到压力的上游厂商也陷入发展困境。
这无疑给了ASML喘息和试错的机会。
当时ASML刚成立,可以说团队内部存在着大量问题,士气低落、互相推诿、毫无斗志,公司没有盈利,却仍有大量员工幻想着福利待遇。
好在德尔·普拉多是一位极为出色的管理者,他重塑了研发生产部门,将ASML逐渐引上依靠技术吃饭的路线上。
在技术方面,当时ASML选错了油压技术,这对一个依靠技术吃饭的公司来说,是灭顶之灾,但经济危机让其并没有大规模投入生产,反而大幅度降低了损失。
选对技术路线最终成就了ASML
光刻机第一个巨头是美国的GCA,紧随其后的是日本尼康,当时GCA和尼康的装机量达到了数百台,而ASML依然是零。
在g线技术中,GCA惨遭滑铁卢。
当时GCA和尼康都采用了蔡司的镜头,但随着光刻机运行时间的变长,图像质量就会降低。
GCA忙着追求装机量,却忽视了这个问题,最终导致数百台光刻机出现故障,GCA派工程师前去维修,工程师也无能为力。
此时尼康通过技术攻关,打造出新的目镜系统,配合蔡司的镜头后,图像质量恢复到了最终的清晰度。
就是这样一个小小的创新,让日本尼康成功超越了GCA,成为当时的光刻机龙头。
但在沉浸式光刻机技术中,尼康跌落神坛,ASML成功上位。
当时的台积电工程师林本坚提出“可以利用水的折射改变光源,从而获得波长更窄的光线”
但尼康拒绝了这个方案,依然投入巨资做干式光刻机的研发。而ASML看到了这项技术的重要性,和台积电合作研发出了浸润式光刻机。
当时ASML推出的浸润式光刻机在工艺上直接突破了132nm,而尼康当时依然是190nm工艺。
台积电依靠ASML的光刻机,直接将芯片工艺向前推进了4代,成为芯片制造最大的黑马。
随后,在电子光束、激光、极紫外光技术中,ASML再次选对了极紫外光技术,最终成功的研发出EUV光刻机,成为光刻机领域的真正龙头。
合作才能共赢
ASML成功的另外一大法宝就是“合作”。
ASML的供货商高达2000家,超过90%的零部件都是这些公司提供的,这些公司大都来自欧、美、日、韩等国家。
就连ASML的EUV技术也是和德国蔡司、牛津仪器、飞利浦、德国计量研究院、美国EUV LLC、弗劳恩霍夫仪器公司等联手,才获得成功的。
如今,一台EUV光刻机零部件就达到了10万个,管线多达4000条,线缆长2公里,组合在一起重180吨。
如何拿到全部供货商的零部件,同时确保零部件合格并长期供应,这也是一门艺术。
在这门艺术中,ASML是师傅,上海微电子只是学徒。
可以说,ASML在成为光刻机龙头的路上,遇到了经济危机,也遇到了贵人台积电,同时选对了浸润式技术、EUV技术,通过全球合作和自己的努力才一步步实现的。
而当初的龙头GCA、尼康都是在选择了错误的技术路线后,跌落神坛。
上海微电子与ASML差距仅仅是营收和净利润吗?当然不是!
上海微电子与ASML最大的差距就是技术、供应商、人才。
在技术方面,ASML目前是EUV技术的掌控者,也就是说无论谁要研发EUV光刻机,都离不开ASML。
ASML从1998年开始研发EUV技术,同德国蔡司、牛津仪器等公司成立了EUV研发联盟。同时与飞利浦、德国计量研究院、美国EUV LLC等公司等合作,保证了EUV相关配件的供应。
历时8年(2006年),终于研发出第一套EUV系统。2009年,EUV系统才装配到光刻机上。其难度是可以想象的。
这套系统是当时,乃至今天最先进的、最复杂的投影技术。
它利用30KW的激光发射器,发射出50000HZ的高频激光,击中下落的锡滴,这些锡滴直径仅2微米。
第一束激光将锡滴打击成特殊形状,第二束激光再次打击到锡滴上,从而产生EUV光源。
整个过程要求严格控制锡滴的直径,激光的频率与时间。最关键是要长时间的保持稳定。
这一点,ASML做到了,上海微电子能做到吗?
据悉,上海微电子目前能够制造90nm光刻机,两次曝光后可以生产45nm芯片。与EUV光刻机的3nm芯片相差5代。
但即便是相差5代,上海微电子的光刻机也无法确保稳定性。这就是为什么内地的晶圆厂更愿意选择ASML光刻机的原因。
也就是说,单单EUV技术、稳定性方面就足够上海微电子用多年时间来攻克了。
此外,供应商也是微电子的弱点。
ASML拥有来自全球的2000家供应商,其中包括德国蔡司、Prodrive、日本东京应化等等。
ASML收购了美国供应商Cymer公司,垄断了EUV光源技术,同时也入股了蔡司,确保了高质量镜片供应。
而上海微电子被列入了负面清单,只能在国内寻找供应商,使其供应链方面大打折扣。
拿不到蔡司的镜片,就需要几十年的时间去打磨,EUV光刻机都采用德国蔡司的镜片,因为只有蔡司的技术能达到要求。
单单是一家供应商就如此难,那2000家呢?难以想象!
人才方面的落后,同样是致命的
一家科技公司,人才是关键,这是毋庸置疑的。
例如,芯片制造领域的台积电,拥有过张忠谋、胡正明、林本坚、梁孟松、蒋尚义这些技术大牛,成为全球领先也是再正常不过的了。
而光刻机龙头ASML也在全球进行了人才储备,目前,ASML在全球拥有3万名员工,在过去近两年的时间里,有超过 6000 名新员工加入了 ASML。
而上海微电子仅有1800多名员工,员工增长数量每年也仅有几十人。员工数量方面落后ASML16倍。
在员工待遇方面,ASML同样大幅领先。
根据公开财报显示,ASML人均月薪资为7500欧元,约合人民币57000元。而上海微电子仅为2万元左右。
由于薪酬的差距,上海微电子的技术人员已经开始被某些公司挖走了,而ASML则依靠高薪赢得更多的技术人员。
总的来说,上海微电子落后的技术,弱小的供应链,和人才方面的欠缺将是长期制约其发展的难题,如果得不到解决,公司就很难做强做大。
但仅凭上海微电子的能力,这些问题似乎无法破解,需要我们上下一心,共同努力。
依稀记得,当年ASML高管的“豪言壮语”:“即便把图纸公布出来,中国也造不出光刻机。”这句话犹在昨日,深深的刺痛着中国人的心。
于是,中科院、上海市政府牵头成立了上海微电子装备公司,专门制造光刻机和智能装备。
当时的上海微电子缺技术、缺人才、缺资金,缺配件,但就是在这种情况下,上海微电子研发出了90nm光刻机,一举打破了我国光刻机零的记录。
然而尴尬的是,国内厂商根本不愿意使用上海微电子的产品,更愿意采购Asml、尼康和佳能的产品。
那么如何才能改变这个局面呢?
在成熟芯片制造领域,打造一条纯国产化的产业链,防止卡脖子。
产业链涉及架构、设计、EDA工具、制造、封装、半导体材料以及相关设备。
架构方面以龙芯为主、RICS-V为辅;
设计方面,我们拥有华为海思、紫光展锐、阿里平头哥;
EDA工具方面,主要依靠华大九天;
芯片制造方面,以中芯国际、华虹半导体为主导;
封装是我们的强项,长电科技已经实现4nm芯片的封装技术。
半导体材料方面需要下大力气,如何吸收日本的先进技术,沉下心来搞研发。
装备方面除了光刻机外,还需要单晶炉、氯化炉、湿制程设备、涂胶显影机、蚀刻机、CMP等设备,其中以光刻机为最难,这些同样是我们的弱点。
在纯国产化产业链中,各家企业可以最大限度的相互配合,甚至为“队友”提供相关数据支持。
中科院、各大高校可以很好的提供技术支持,同时可以培养更多的人才,这些人才可以在整条产业链上进行交流互换,确保人才的不流失。
那么作为产业链上的设备公司,上海微电子自然会获得更多的技术、人才、订单、经验,发展也会更加迅速。
光刻机一直是我们的弱项,而荷兰ASML目前是该领域的领跑者,垄断了全球70%的市场。
国产光刻机公司上海微电子与ASML在营收、技术、专利、人才、供应商方面差距巨大,想要逆袭可以说不太现实。
目前真正需要做的是潜心搞研发,努力打造国产芯片产业链,防止卡脖子。
走好了这一步,才有后面的更新迭代,继续发展,你说呢?
我是科技铭程,欢迎共同讨论!