阿斯麥(ASML)，一個(gè)真正意義上的全球壟斷巨頭，世界上唯一能生產(chǎn)EUV（極紫外）光刻機(jī)的制造商，30多年來在全球半導(dǎo)體市場(chǎng)上呼風(fēng)喚雨，獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。它在全球高端光刻系統(tǒng)所占份額超過80%，在EUV領(lǐng)域則為100%。可以說，放眼世界，這家荷蘭企業(yè)沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

但在過去幾年，它可能是全世界最焦慮的企業(yè)之一，因?yàn)樘乩势战沽怂母叨斯饪虣C(jī)向中國(guó)銷售，從而失去了其中一個(gè)最大的市場(chǎng)。破釜沉舟的中國(guó)，正在多種新技術(shù)路徑上探索光刻機(jī)技術(shù)，而且進(jìn)步相當(dāng)迅速。根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)，一旦中國(guó)突破了某一項(xiàng)先進(jìn)的科技產(chǎn)品，原有的格局就會(huì)被改寫，乃至垮塌，巨頭的壟斷地位會(huì)不保，甚至因?yàn)閮r(jià)格上無法與中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)而陷入生存危機(jī)。

阿斯麥還能壟斷多久？

高度壟斷

阿斯麥不僅壟斷了極紫外光刻技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，還壟斷了它的價(jià)格。阿斯麥說一臺(tái)極紫外光刻機(jī)值多少錢就值多少錢，它賣出的每臺(tái)EUV系統(tǒng)的價(jià)格高達(dá)3.5億歐元。再不可一世的晶圓工廠也得對(duì)它俯首稱臣。沒有阿斯麥的光刻機(jī)，臺(tái)積電、三星和英特爾等“晶圓巨頭”也將寸步難行。如果沒有阿斯麥的EUV，就不會(huì)有3納米或2納米芯片，也不會(huì)有蘋果移動(dòng)終端上的M系列和A系列芯片。

阿斯麥極紫外光刻機(jī)

除了在“新”技術(shù)領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，阿斯麥在“老”技術(shù)（DUV）方面也占據(jù)主導(dǎo)地位。除了EUV，阿斯麥還提供DUV（深紫外）系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的需求量仍然大得驚人，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)芯片和汽車芯片都得靠DUV這個(gè)“老”技術(shù)來生產(chǎn)。盡管日本的尼康和佳能也提供DUV光刻技術(shù)，但業(yè)界一致認(rèn)為阿斯麥的系統(tǒng)功能更強(qiáng)大，并且在所有高端應(yīng)用領(lǐng)域都處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位。

可以用一句話來概括全球半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)阿斯麥的依賴：如果沒有ASML，就不會(huì)有最先進(jìn)的芯片生產(chǎn)。也可以說，沒有ASML，就不會(huì)有當(dāng)代半導(dǎo)體行業(yè)。

話語看似聳人聽聞，卻是一個(gè)殘酷的事實(shí)。

核心實(shí)力

“冰凍三尺，非一日之寒。”阿斯麥的壟斷地位的形成，不是一天兩天的事情，也不是單一因素的結(jié)果。它的地位源于其獨(dú)特且極難復(fù)制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，高聳的準(zhǔn)入壁壘以及根深蒂固的生態(tài)系統(tǒng)。

在地緣政治矛盾激化，特朗普政府1.0公開在科技領(lǐng)域遏制中國(guó)之前，阿斯麥在半導(dǎo)體行業(yè)雖然如雷貫耳，但在公眾輿論領(lǐng)域卻默默無聞。其壟斷地位是資本、技術(shù)和供應(yīng)鏈優(yōu)化的結(jié)果。

阿斯麥對(duì)資本的投入是不惜血本的。不說別的，光是開發(fā)下一代EUV（高數(shù)值孔徑EUV）就耗資數(shù)十億歐元。它每年在研發(fā)方面投入超過20億歐元，對(duì)于新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來說，這筆投資高得難以想象。阿斯麥持續(xù)不斷的進(jìn)攻性資本投入無異于設(shè)置了一道無法逾越的市場(chǎng)壁壘，在巨量資本的呵護(hù)下，從從容容地按照自己的節(jié)奏進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新，建立了壟斷全球的光刻機(jī)王國(guó)。

同時(shí)，阿斯麥光刻機(jī)的技術(shù)復(fù)雜性使得它打遍天下無敵手。它的技術(shù)是如此之復(fù)雜，以至于傳統(tǒng)的破解工業(yè)設(shè)備的逆向分解技術(shù)毫無用武之地。

按照阿斯麥自己的描述，一臺(tái)EUV機(jī)器由超過10萬個(gè)獨(dú)立部件組成，是人類有史以來最復(fù)雜的機(jī)器之一。它融合了物理學(xué)（激光等離子體）、化學(xué)（鏡面鍍膜）、力學(xué)（皮米級(jí)精度）和軟件等領(lǐng)域的尖端技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)“針插不進(jìn)，水潑不進(jìn)”的技術(shù)“黑匣子”。

阿斯麥極紫外光刻機(jī)外部

阿斯麥并非孤軍奮戰(zhàn)，它建立了一個(gè)圍著自己轉(zhuǎn)的“生態(tài)系統(tǒng)壟斷圈”，自己則穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)刈谡麄€(gè)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)的中心。因此，與其說阿斯麥壟斷了光刻機(jī)技術(shù)，還不如說它壟斷了光刻機(jī)供應(yīng)鏈。它最為緊密的供應(yīng)商之一是德國(guó)的TRUMPF和美國(guó)的Cymer。后者是阿斯麥在美國(guó)的子公司，這兩家公司為阿斯麥光刻機(jī)等離子體提供超強(qiáng)的CO2激光器，秘不示人。

德國(guó)的老牌光學(xué)企業(yè)蔡司(ZEISS)也和阿斯麥緊密相連，如同一對(duì)孿生姐妹。

都說極紫外光刻機(jī)技術(shù)是阿斯麥的看家本領(lǐng)，其實(shí)蔡司才是這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新者。這家德國(guó)百年老店一開始就是歐洲半導(dǎo)體技術(shù)的領(lǐng)頭羊。進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，蔡司開發(fā)出了高度創(chuàng)新型的極紫外光刻（EUV）技術(shù)并將它應(yīng)用到了高集成密度的微芯片生產(chǎn)領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，使得芯片結(jié)構(gòu)更為精細(xì)，芯片體積更為微小。而這一技術(shù)的最大獲益者便是阿斯麥。“沒有蔡司，便沒有阿斯麥”，這是前不久蔡司CEO在德國(guó)媒體上驕傲的自白。

蔡司、通快半導(dǎo)體制造激光系統(tǒng)和弗勞恩霍夫應(yīng)用光學(xué)與精密工程研究所的研究團(tuán)隊(duì)，因在 EUV 光刻技術(shù)方面的發(fā)展，榮獲2020年德國(guó)未來獎(jiǎng)

因?yàn)橛械聡?guó)、比利時(shí)、法國(guó)等國(guó)數(shù)百家高度專業(yè)化的供應(yīng)商為阿斯麥提供著獨(dú)一無二的技術(shù)支撐，要想復(fù)制它們構(gòu)成的阿斯麥供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)，沒有10年以上的技術(shù)累積和產(chǎn)品融合是很難完成的。要想突破阿斯麥的壟斷，新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不僅需要?jiǎng)?chuàng)建一家公司，還需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)由世界級(jí)供應(yīng)商組成的全新生態(tài)系統(tǒng)，或者說服它們離開現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)單一的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而言，這幾乎是不可能完成的任務(wù)。

阿斯麥的壟斷地位還建立在它與客戶形成的關(guān)系網(wǎng)效應(yīng)和它們之間高度的“客戶忠誠(chéng)度”上。芯片制造商（臺(tái)積電、三星、英特爾）已經(jīng)圍繞阿斯麥的機(jī)器設(shè)計(jì)了它們的整個(gè)流程和“晶圓廠”。這無形中固化了阿斯麥的壟斷地位。

對(duì)于這些“晶圓廠”而言，即使冒出新的光刻機(jī)供應(yīng)商，它們也很難離開阿斯麥。切換到其他供應(yīng)商意味著要徹底重啟整個(gè)生產(chǎn)流程和更新所有生產(chǎn)設(shè)備。紙上談兵可以，實(shí)干起來則可能是一條傷筋動(dòng)骨的死胡同。

阿斯麥的超壟斷地位還得益于它的半導(dǎo)體制造設(shè)備的“標(biāo)準(zhǔn)霸權(quán)”。整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)供應(yīng)鏈都遵循ASML設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，而這些標(biāo)準(zhǔn)又建立在ASML擁有的數(shù)千項(xiàng)光刻技術(shù)的關(guān)鍵專利之上。一旦任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手敢于另起爐灶挑戰(zhàn)阿斯麥的壟斷地位，就會(huì)立即發(fā)現(xiàn)自己陷入了專利侵權(quán)訴訟的泥潭。

挑戰(zhàn)來臨

然而，地緣政治的緊張也讓阿斯麥感到了陣陣寒意。2024年9月6日，荷蘭政府宣布，從即日起，較先進(jìn)的光刻機(jī)等設(shè)備，如果要出口到歐盟以外地區(qū)，必須獲得政府的特別批準(zhǔn)。

這是美國(guó)施壓的結(jié)果。海牙在與華盛頓軟磨硬泡了一年多之后，被迫接受美國(guó)的要求，禁止向中國(guó)出口高端光刻機(jī)。因?yàn)槌隹诠苤?，阿斯麥此前也從未向中?guó)出口過EUV光刻系統(tǒng)。

迫于美國(guó)淫威，荷蘭政府2023年9月就要求阿斯麥只有獲得政府許可才可將NXT:2000系列及以上DUV賣給中國(guó)。2023年10月，美國(guó)單方面開始限制ASML1970i和1980i系統(tǒng)出貨，2024年9月荷蘭將出口禁令擴(kuò)大到這兩款深紫外(DUV)浸沒式光刻機(jī)。

2024年9月，荷蘭政府發(fā)表聲明，自9月7日起擴(kuò)大先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備的出口管制

ASML被迫向中國(guó)客戶發(fā)出通知，從2024年起不能再期待阿斯麥交付這些設(shè)備。同時(shí)，中國(guó)客戶被告知，某些DUV型號(hào)（例如NXT:2050i和NXT:2100i）的部分出口許可證已被撤銷，已在中國(guó)使用的設(shè)備的維護(hù)、備件和服務(wù)也將受到限制性許可的約束。中國(guó)被完全排斥在了阿斯麥極紫外光刻機(jī)EUV和先進(jìn)的深紫外光刻機(jī)(DUV)的供貨范圍之外，而阿斯麥則從此失去了中國(guó)高端光刻機(jī)市場(chǎng)。

地緣政治對(duì)阿斯麥的打擊是雙重的。首先是被迫放棄深度耕耘中國(guó)市場(chǎng)。阿斯麥?zhǔn)紫瘓?zhí)行官Christophe Fouquet在2024年就做過預(yù)測(cè)：未來阿斯麥在中國(guó)市場(chǎng)的銷售額將占其總銷售額的20%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2023/2024幾個(gè)季度的50%，這些銷售額也只是來自該公司銷售的不受限制的“老”設(shè)備。

無緣中國(guó)高端光刻機(jī)市場(chǎng)對(duì)阿斯麥雖然是重重一擊，企業(yè)的增長(zhǎng)會(huì)受阻，但還不至于動(dòng)搖它的全球壟斷地位。真正的危機(jī)是“獨(dú)一無二”地位即將動(dòng)搖。通過“封殺”中國(guó)，美國(guó)和荷蘭政府可能為阿斯麥孵化出一個(gè)強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，一個(gè)在被逼入死胡同后被迫奮起反擊，通過技術(shù)創(chuàng)新推翻阿斯麥壟斷的中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)。新興的中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)，可能在完全脫離于阿斯麥技術(shù)和它的供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)的情況下走出一條自己的路子，建立一個(gè)獨(dú)立于阿斯麥系統(tǒng)以外的第二個(gè)封閉的市場(chǎng)，形成全球二元市場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

阿斯麥的CEO認(rèn)為“中國(guó)要制造出EUV機(jī)器還需要很多很多年”。然而最近一兩年發(fā)生的事情可能會(huì)證明他低估了中國(guó)企業(yè)的集成創(chuàng)新與“彎道超車”能力。如果中國(guó)的方向是把阿斯麥走的路再走一遍，確實(shí)需要“很多很多年”，光是培育出像德國(guó)蔡司和Trumpf這樣一流的企業(yè)構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)耗去大量的時(shí)間和資源，并且還不一定能保證趕上阿斯麥的水平，因?yàn)榘⑺果溡膊粫?huì)閑著，下一代極紫外光刻機(jī)的開發(fā)已經(jīng)在緊鑼密鼓地進(jìn)行。

阿斯麥CEO富凱

但中國(guó)提出的挑戰(zhàn)，并非來自模仿阿斯麥去制造出同樣的或更好的光刻機(jī)，而是來自一種全新的技術(shù)，一種使光刻技術(shù)過時(shí)的芯片制造技術(shù)。真正能動(dòng)搖阿斯麥壟斷地位的力量只能是技術(shù)范式的轉(zhuǎn)變，一種熊彼得創(chuàng)新理論上的“破壞性創(chuàng)新”。這種創(chuàng)新的結(jié)果就是“彎道超車”，就像電動(dòng)車發(fā)明之后給燃油車帶來的“滅頂之災(zāi)”。

大批的中國(guó)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)似乎正在積極地探索和尋找可以繞過阿斯麥LPP方案的途徑。LPP技術(shù)范式是光刻機(jī)生態(tài)系統(tǒng)激光光源的主流，目前市場(chǎng)上的極紫外光刻機(jī)都是LPP方案的產(chǎn)物。

如何另辟蹊徑，尋找到LPP的替代方案顯然是中國(guó)開發(fā)者的興奮點(diǎn)。一個(gè)“百花齊放”的局面在普遍的奮起氛圍中形成，從直接電子束寫入到納米壓印光刻或自組裝結(jié)構(gòu)，各種替代路線層出不窮。目前露出水面的有哈爾濱工業(yè)大學(xué)的放電等離子體極紫外光源（DPP）方案，浙江大學(xué)開發(fā)的名為“羲之”的EBL電子束光刻機(jī)方案，清華大學(xué)推出的加速器光源SSMB-EUV方案和華中科技大學(xué)主導(dǎo)的光纖激光器射擊液態(tài)錫靶方案。

最令人震撼的是前不久中國(guó)光刻機(jī)“希望之星”新凱來的閃亮登場(chǎng)。這個(gè)成立不到5年的深圳半導(dǎo)體企業(yè)展現(xiàn)的一系列產(chǎn)品顯示，它繞開了LPP方案，走的是使用激光誘導(dǎo)放電等離子體（LDP）技術(shù)線路，據(jù)說在產(chǎn)生極紫外光方面“設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)更緊湊、能耗更低”，是一次對(duì)LPP高成本、高能耗模式的顛覆性創(chuàng)新。

半導(dǎo)體行業(yè)盛會(huì)SEMICON China 2025，新凱來首秀亮相

雖然這些技術(shù)都還未達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)高端芯片的水平，但如果取得突破，將改變行業(yè)格局，置阿斯麥于被動(dòng)。這個(gè)拐點(diǎn)的來臨在時(shí)間上不可預(yù)測(cè)，但在趨勢(shì)上不可逆轉(zhuǎn)。

中國(guó)政府的意志，學(xué)術(shù)界的好奇心，千百家半導(dǎo)體企業(yè)的商業(yè)沖動(dòng)和成千上萬的卓越工程人士的不屈不撓，將會(huì)促成這一天的早日來臨。

這一天來臨之日，便是阿斯麥的壟斷市場(chǎng)山崩地裂之時(shí)。

本文首發(fā)于《南風(fēng)窗》雜志第19期

作者 |辜學(xué)武

編輯 |李少威

值班主編 | 吳擎

排版 | 阿車