China es el mercado de consumo de chips más grande del mundo, pero debido a que Estados Unidos prohíbe que todas las empresas que utilizan tecnología y equipos estadounidenses realicen envíos al mercado chino, las máquinas de litografía de alta gama utilizadas para producir chips no pueden ingresar a China. Casi de vez en cuando, las políticas relacionadas con si las máquinas de litografía de alta gama del mundo pueden introducirse en China se convertirán en noticias candentes.
Como dijo Cai Hongping, un conocido inversionista en tecnología dura: "Desde el primer día de la investigación de semiconductores, se ha globalizado. Ningún país puede cubrir (toda la cadena industrial), ni Estados Unidos". Por lo tanto, es tan fuerte como los Estados Unidos y no puede producir. La producción de las mejores máquinas de litografía solo puede ser restringida por otros países a través del vandalismo.
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Fuente de la imagen|ASML
En comparación con países grandes como Estados Unidos, China, Alemania y Japón, los Países Bajos son un país pequeño por completo, pero su empresa local ASML, que produce máquinas de litografía de alta gama, tiene un alto estatus en la industria de los semiconductores. Esta empresa de tecnología ubicada en Wildhofen, una pequeña ciudad en el sur de los Países Bajos, ocupa más del 80 por ciento del mercado mundial de máquinas de litografía de alta gama. Pasaron solo 31 años desde 1984, cuando se fundó en la casa prefabricada, hasta 2009, cuando tomó la delantera en la industria.
Comprender el auge de ASML, o comprender cómo Holanda cultivó ASML, debería ser de algún valor para resolver el problema actual de cuello de botella en China.
¿Dónde es más difícil la máquina de litografía que la bomba atómica?
Debido a que el problema del cuello atascado ha sido muy importante en los últimos dos años, cada vez más chinos conocen la máquina de litografía. Pero escuchar el término máquina de litografía no significa que realmente lo entiendas. Mucha gente dice que cuando éramos tan pobres, todos producimos la bomba atómica. Ahora que la situación económica es mucho mejor, ¿aún tenemos miedo de no poder producir una máquina de litografía? Personas con una mentalidad similar, representada por Dong Mingzhu, una vez hicieron una declaración audaz de que usaría 50 mil millones para ingresar al campo de los semiconductores.
Actualmente, la máquina de litografía EUV más avanzada del mundo se vende por hasta 120 millones de euros, lo que es comparable a un avión Boeing 737. Se espera que la máquina de litografía EUV High-NA de próxima generación, que se producirá en masa en 2024, se venda por entre 300 y 350 millones de euros. La inversión acumulada en I + D de las máquinas de litografía EUV supera los 10 mil millones de euros, y el umbral para los jugadores en la industria de semiconductores es de 100 mil millones de yuanes, y se requiere una inversión continua. La inversión de 50.000 millones de yuanes para resolver el problema expuso la falta de familiaridad de las partes con esta industria.
Tanto la bomba atómica como la máquina de litografía son difíciles de fabricar. Puede haber solo una diferencia clave entre los dos, es decir, después de que se fabrique la bomba atómica, el proyecto de investigación terminará; pero después de fabricar la máquina de litografía, el proyecto acaba de comenzar y las empresas deben mantenerse al día. La demanda, la optimización continua del rendimiento mientras se reducen los costos es un típico "debe y debe". Algunos inversores han calculado que si las bombas atómicas se fabrican de acuerdo con la eficiencia de las máquinas de fotolitografía, el precio de una bomba atómica es de solo 100,000 yuanes.
En resumen, la bomba atómica es una cuestión de si está disponible, y la máquina de litografía es una cuestión de si es buena o no, que pertenecen a dos dimensiones.
Para TSMC, Samsung o SMIC, cuando las empresas invierten miles de millones de dólares para construir líneas de producción, lo más temible es que la falla del equipo haga que la producción se detenga. Una vez que se detenga la producción, la pérdida será enorme. Por lo tanto, esto requiere que la máquina de litografía mantenga una estabilidad absoluta durante 7x24 horas. Esto debe basarse en métodos comerciales para mantener continuamente iteraciones continuas de altas ganancias, alta inversión en I + D, formando así un ciclo con un efecto de retroalimentación positiva.
Una máquina de litografía EUV pesa 180 toneladas, tiene más de 100000 piezas y requiere 40 contenedores para transportarse. Integra tecnologías de punta en múltiples industrias como óptica, química orgánica, instrumentación, equipos mecánicos, automatización y reconocimiento de imágenes. Solo necesita ser instalado y depurado Tomará más de un año, y el tiempo de inactividad anual no debe exceder el 3 por ciento.
El proceso de fabricación de la lente reflectante utilizada en la máquina de litografía EUV es extremadamente complicado. Para que la luz no se pierda ni se deforme al atravesar la lente en el vacío, la precisión técnica necesaria equivale a tender una cadena de hierro entre Pekín y Shanghái, y los raíles son ondulantes. No más de 1 mm. Y la precisión de imagen de estos espejos es tan alta que es equivalente a tomar una linterna en la tierra para brillar en la luna, y el punto de luz no tiene más que el tamaño de una moneda.
Precisamente debido a la súper estabilidad de la máquina de litografía, hoy en día, en la Fábrica de Semiconductores Avanzados de Shanghai, todavía hay una máquina de litografía ASML importada hace 30 años que todavía funciona las 24 horas. Esta es la primera línea de producción de chips de 5-pulgadas en China. Se estableció originalmente en 1988 como una empresa conjunta entre Philips de los Países Bajos y varias empresas estatales de semiconductores en Shanghái.
Philips no solo ayudó a China continental a seguir el ritmo del desarrollo internacional de semiconductores, sino que también tuvo una gran influencia en el inicio de la industria de semiconductores en Taiwán, que se mencionará más adelante. Sin embargo, en términos de la mayor contribución de este gigante industrial a la industria de las máquinas de litografía, todavía es necesario volver a la gracia nutritiva de ASML.
Con el respaldo de Philips, es bueno disfrutar de la sombra bajo el gran árbol.
Según los últimos datos (9 de diciembre de 2022), el valor de mercado de ASML es de 242,4 mil millones de dólares estadounidenses, y Philips es de solo 12,38 mil millones de dólares estadounidenses, que no es ni una fracción de ASML. Lo que es más interesante es que Philips posee alrededor del 5,8 por ciento de las acciones de ASML, lo que se traduce en 14.060 millones de dólares, superando su propio valor de mercado.
Pero si regresas el reloj a 1984, la situación es muy diferente. En ese año, Philips sucumbió a la cooperación con la Compañía Holandesa de Materiales Semiconductores Avanzados (ASM) para establecer ASML. Además de proporcionar US$2,1 millones en efectivo o equipos, 45 ingenieros de I+D de Philips Natlab también se unieron a ASML.
Aunque bendecida por el aura de Philips Natlab, la empresa no ha obtenido ganancias en los 10 años desde su creación. Al comienzo de su establecimiento, a nadie le importaban las máquinas de litografía de ASML. El único que compró algunos fue Elcoma, que es la división de semiconductores y materiales de Philips. Unos años más tarde, el fundador de ASML, Del Prado, que estaba profundamente en problemas, finalmente decidió desinvertir, Philips asumió las acciones y deudas de ASML en la empresa conjunta y cooperó con el banco NMB de ASML para aceptar donaciones de investigación y desarrollo de los Países Bajos. y la Comunidad Europea.
Renee Rejimaker, autora de "Lithography Giants: The Rise of ASML", comentó: "Es absolutamente un milagro que ASML siga vivo después de tres años". Obviamente, ASML no cayó en los primeros años. Está directamente relacionado con la transfusión de sangre. Además del apoyo financiero, Philips también envió a sus mejores ingenieros para ayudar a ASML en el momento crítico del desarrollo del mercado asiático para garantizar que el pedido no desaparezca. Esto es muy crítico para la puesta en marcha de ASML.
Por supuesto, Philips no es en modo alguno un filántropo en el campo de la inversión empresarial. En las décadas de cooperación, ha habido muchas fricciones entre ASML y Philips. Pero es innegable que Philips ha construido objetivamente una red de innovación compartida que opera continuamente. Philips tiene ojos y oídos en todas las universidades de los Países Bajos y tiene contactos con casi todos los profesores de ingeniería o ciencias de los Países Bajos. Una vez que la empresa encuentre talentos en la red de profesores universitarios, los reclutará si es necesario. Cuando ASML reclutó personal al comienzo de su formación, se presentaron unas 300 personas, lo que sorprendió a la dirección de ASML.
No solo para ASML, sino también para el desarrollo de industrias de alta tecnología en la región de Wildhofen tiene un enorme efecto de radiación e incubación. Decenas de empresas locales de alta tecnología nacieron directa o indirectamente de Philips, pero Philips no las obligó a convertirse en subsidiarias, sino que se desarrolló en armonía con ellas y mantuvo y cuidó conjuntamente este modelo de innovación compartida. De hecho, incluso la ciudad de Wildhofen se ha desarrollado sobre la base del crecimiento de Philips.
Incluso cuando se fundó el conocido TSMC en 1987, podría considerarse como el huevo puesto por Philips en Taiwán, China. En ese momento, el Instituto de Investigación de Tecnología Industrial de Taiwán y Philips fundaron TSMC, y Philips representaba el 27,5 por ciento de las acciones y era el mayor accionista externo. Philips no solo abrió sin reservas la línea de producción de memorias a TSMC para el aprendizaje, sino que también trasladó toda la línea de producción a Taiwán a TSMC. Se puede decir que Philips sentó una base sólida de tecnología de producción para TSMC, mientras que Zhang Zhongmou creó principalmente un nuevo modelo comercial para TSMC.
Curiosamente, gracias a Philips, ASML recibió un pedido de 17 máquinas de litografía de TSMC en 1988, lo que hizo que ASML apenas fuera rentable en 1989. Esto también demuestra una vez más la importancia de Philips para los inicios de ASML.
Años más tarde, ASML también se adhirió al concepto de innovación compartida favorecido por Philips. Tomando 2016 como ejemplo, ASML asignó 132 millones de euros para apoyar la construcción de su ecosistema de innovación, el 80 por ciento de los cuales se utilizó para el trabajo de I + D de las empresas, y el 20 por ciento se utilizó para financiar la investigación y el desarrollo de universidades e instituciones de investigación.
Además, ASML coopera con más de 700 proveedores en todo el mundo, el 50 % de los cuales proviene de los Países Bajos, la mayoría del resto proviene de la UE y los Estados Unidos, y el 85 % del costo lo cubren los proveedores. Sin el concepto de colaboración abierta, simbiosis compartida y sus sistemas de apoyo, sería imposible lograrlo. Por supuesto, es imposible para ASML recopilar sabiduría global, superar problemas técnicos aparentemente insuperables y llevar la corona de la fabricación industrial.
Únase a Carl Zeiss para forjar una comunidad de futuro compartido en I+D
En 1988, ASML cayó en el período financiero más bajo. En ese momento, ASML aprovechó los movimientos agresivos de Nikon y Canon para lanzar su cambio: la máquina de litografía PAS 5500. Van den Brink, el director ejecutivo actual de ASML, todavía era el arquitecto jefe en ese momento y promovió con éxito el PAS 5500 a Big Blue IBM, que decidió construir una nueva línea de producción de chips en East Fishkill, Nueva York.
Después de que IBM aprobara ASML, comenzaron a llegar pedidos de todo el mundo. Pero para ASML, surgió un nuevo problema, es decir, frente a un flujo constante de pedidos, Carl Zeiss, el proveedor principal de todas las proyecciones. objetivos y sistemas de iluminación por sí mismo, tiene muchas incertidumbres: calidad no calificada, capacidad de producción insuficiente y cooperación con productos de la competencia.
Detrás de los problemas de calidad y capacidad de producción, uno es que la gerencia de Zeiss no reconoce realmente a ASML, por el contrario, Zeiss presta más atención a las necesidades de Nikon; la otra es que la dirección de Zeiss sigue insistiendo en el pulido manual. Finger" está muy orgulloso de ello. En este sentido, ASML tomó decisiones sin reservas y usó los hechos para hacer que los ejecutivos de Zeiss agacharan la noble cabeza. Al mismo tiempo, también aprovecharon el punto crítico de la mala situación financiera de Zeiss y ascendieron a Zeiss a transición del pulido "dedo dorado" a operaciones automatizadas.
Con la ayuda de nuevas tecnologías y nuevos equipos, como interferómetros, robots, equipos de grabado por haz de iones y plumas de pulido, la línea de producción centenaria de Zeiss se ha transformado en una línea de producción flexible que cumple con los requisitos de ASML y la calidad y eficiencia de las lentes entregadas finales se han mejorado mucho.
Después de informar a los alemanes sobre sus errores y corregirlos, ASML también le pidió a Zeiss que los suministrara exclusivamente y los dos firmaron un contrato. ASML posee el 24,9 por ciento de las acciones de Zeiss Semiconductor Optics (SMT). Dado que los destinos de ambas partes están estrechamente vinculados, cuando el director ejecutivo de Zeiss, Lichtenberg, escuchó la noticia del enorme pedido de ASML en 1994, decidió arriesgarse y eliminar algunos departamentos comerciales. Renovó la línea de producción, y también tomó una participación en ASML, y tomó prestado el viento para barrer la neblina de años consecutivos de pérdidas en los informes financieros.
Hasta el día de hoy, ASML y Zeiss siguen intercambiando regularmente ingenieros y científicos de I+D para garantizar el intercambio de tecnología, equidad e incluso cultura corporativa. Casi el 30 por ciento del costo total del equipo de litografía fabricado por ASML se compró a Carl Zeiss (28,3 por ciento en 2018, 26,6 por ciento en 2017 y 27,6 por ciento en 2016). Los logros sin precedentes de Zeiss en investigación y desarrollo óptico también están ayudando a ASML a superar un límite tras otro.
Esta es una historia de logros mutuos, pero sin ASML insistiendo en altos estándares para obligar a los proveedores, incluido Zeiss, a actualizar continuamente su tecnología, el ritmo de innovación en la industria de máquinas de litografía no sería tan rápido; El método garantiza el máximo avance y retroceso mutuos, y también demuestra la importancia de la innovación financiera en la fabricación de vanguardia.
Adopte alianzas tecnológicas y lleve la corona de la fabricación industrial
En 1995, ASML cotizó en las bolsas de Amsterdam y Nasdaq. Durante un tiempo, los pedidos y los fondos dejaron de ser obstáculos para el desarrollo de la empresa. Cómo derrotar al líder, Nikon, se convirtió en el foco de atención de la gestión de ASML.
A mediados-1990, si la máquina de litografía quería seguir la Ley de Moore y cruzar el límite de precisión del chip, era necesario cambiar la fuente de luz en la máquina de litografía de DUV a EUV. Con el fin de desafiar este problema técnico que era como una tecnología alienígena en ese momento, Intel persuadió al gabinete de Clinton en 1997 para que lanzara la organización de cooperación EUV LLC en forma de empresa.
Esta organización fue dirigida por Intel y el Departamento de Energía de los Estados Unidos. No solo incluyó a los tres principales laboratorios nacionales de los Estados Unidos, sino que también reunió a Motorola y AMD, que estaban en pleno apogeo en ese momento. Al mismo tiempo, Intel también invitó fuertemente a ASML y Nikon a unirse. Esto se debe a que las antiguas empresas americanas de litografía Perkin-Elmer y GCA, que todavía luchaban en la década de 1980, desaparecieron en la década de 1990.
Sin embargo, el movimiento de Intel fue bloqueado por el gobierno de los EE. UU. porque este último se mostró reacio a permitir que las empresas extranjeras compartieran la tecnología más avanzada en los Estados Unidos. En este sentido, ASML ha demostrado una previsión técnica asombrosa, mucho más agresivamente comprimida en EUV LLC que Nikon. ASML presionó fuertemente en los Estados Unidos y ofreció condiciones que el gobierno de los EE. UU. difícilmente podría rechazar: ASML financió la construcción de fábricas y centros de I + D en los Estados Unidos, y garantizó que el 55 por ciento de las materias primas se compraran en los Estados Unidos, y finalmente obtuvo la calificación de franquicia.
Esta decisión no solo asegura que ASML pueda obtener todas las patentes técnicas de EUV LLC, sino que también asegura que su mayor competidor, Nikon, quede completamente excluido de la competencia. De hecho, en el mercado mundial de máquinas de litografía en el año 2000, Nikon seguía siendo el merecido líder, representando casi el 70 por ciento de la cuota de mercado, pero en 2009 fue superado por ASML. Desde entonces, debido a que las máquinas de litografía han entrado en la era EUV, Nikon solo puede ganar una sensación de presencia en el mercado de gama media a baja, y la parte trasera de ASML ha sido invisible durante mucho tiempo.
De 1997 a 2003, los científicos de EUV LLC publicaron cientos de artículos en seis años, verificando con éxito la viabilidad de las máquinas de litografía EUV y luego anunciaron la disolución de la alianza. En 2006, apareció el prototipo de EUV en el laboratorio de ASML. Cuatro años después, en 2010, nació el primer prototipo humano de ingeniería EUV de la mano de ASML: NXE 3100.
En 2012, ASML invitó a Intel, Samsung y TSMC a invertir en I+D, lo que requería 1.000 millones de euros al año, y esperaba que todos juntos asumieran este gran proyecto humano. En 2015, se lanzó el prototipo producido en masa. Aunque el precio es tan alto como 120 millones de dólares estadounidenses, todavía recibe tantos pedidos como copos de nieve. Esperar en la fila para la entrega puede llevar años. En 2018, SMIC había pedido una máquina de litografía EUV, pero el plan se había suspendido debido al bloqueo tecnológico de EE. UU.
ASML se unió con éxito a EUV LLC en 1997 y atrajo a clientes como Intel para invertir en sí mismo en 2012, lo que se puede decir que trajo dos consecuencias importantes: una es usar EUV para deshacerse de su competidor Nikon, y la otra es fortalecer el vínculo con los Estados Unidos, debido a la confrontación política. Pérdida del mercado chino. Para ASML, ambos son impredecibles. No puede asegurar el éxito del camino técnico que elija, ni puede influir en la situación general del juego político internacional.
Pero una cosa es cierta, es que si ASML no se une a la alianza tecnológica liderada por Intel y el gobierno de EE. UU., será imposible obtener la supremacía de la industria; por el contrario, aunque sea tan fuerte como Estados Unidos y Alemania, hoy si faltan ASML y TSMC, Samsung y
Es imposible darse cuenta del circuito cerrado de la industria de chips solo.
Esto, por supuesto, también se aplica a China.
Algunas aclaraciones a la innovación de semiconductores de China
Para las empresas de tecnología chinas, ASML y los Países Bajos, donde está ubicada, tienen muchas singularidades. Pero para ser justos, esta singularidad no radica en cuántas ventajas tenían los Países Bajos sobre China hoy, sino en la capacidad de ASML para maximizar sus ventajas movilizables.
Hoy en día, China tiene el mercado de consumo único más grande del mundo. Desde el gobierno hasta las empresas, también están tratando ambiciosamente de conquistar las tierras altas de los semiconductores. Estas son todas ventajas muy valiosas. Sin embargo, también necesitamos mirar a los demás y reflexionar profundamente sobre nuestras propias deficiencias. En cuanto al caso de ASML, al menos puede darnos la siguiente iluminación:
En primer lugar, la salida de las cadenas de suministro de fabricación debe revertirse lo antes posible. A juzgar por la experiencia de ASML, la cadena de suministro es su línea de vida y también es su línea de innovación. La especificación técnica de ASML y la mejora de Zeiss también se han producido en gran número entre empresas con fondos extranjeros y fábricas costeras en las últimas décadas. El ejemplo más típico es la cadena de suministro de Apple. En 2008, las empresas de China continental representaron solo el 3,6 por ciento del valor de la cadena de suministro de Apple. Para 2018, esta cifra ha aumentado al 25,4 por ciento. Detrás de los datos se encuentra el salto colectivo de las empresas chinas de la cadena de suministro.
Incluso en el proceso de integración en la cadena de suministro global, China también ha creado sus propias marcas de teléfonos móviles. OPPO, vivo, Huawei, Xiaomi, etc. han disfrutado de los efectos indirectos multifacéticos de la integración de las empresas chinas en la cadena de suministro global. Ya sabes, la primera tecnología de máquinas de litografía de Philips fue seguir e imitar a las empresas estadounidenses, y ASML tardó más de 20 años en derrotar a Nikon. Una señal de su éxito inicial fue convertirse en proveedor de IBM.
Por lo tanto, se debe prestar suficiente atención al éxodo actual de la cadena de suministro de la industria tecnológica. Es necesario prestar atención al impulso de crecimiento de los datos de importación y exportación de Vietnam y la cantidad de fábricas de faros en la India. Todas estas son señales obvias. Manteniendo estas cadenas de suministro, nuestra industria de semiconductores tiene la esperanza de un gran avance.
En segundo lugar, se debe valorar a las empresas líderes en ecología como Philips. Las empresas líderes ecológicas son diferentes de las empresas líderes generales. A menudo son los organizadores y coordinadores de la integración de la industria, la educación y la investigación, y su función de incubación para las pequeñas y medianas empresas tecnológicas es incomparable con las empresas líderes en general y las incubadoras de empresas. Para Philips, no existe un plan claro para incubar un ASML, pero naturalmente construirá una ecología innovadora durante su desarrollo, y las pequeñas, medianas y microempresas bañadas en esta ecología obtendrán naturalmente los nutrientes de la ecología.
En Silicon Valley, el delta del río Yangtze y la Gran Área de la Bahía de Guangdong-Hong Kong-Macao, hay una serie de empresas ecológicamente líderes que construyen algunos ecosistemas regionales de innovación compartida a través de redes de equidad, conocimiento y talento. La razón por la que Shenzhen y Hangzhou se atreven a gritar el eslogan de construir un "Valle de Silicona Oriental" es que han cultivado empresas ecológicas líderes como Tencent y Ali.
Como mencionó el economista Fan Gang en un discurso reciente, las grandes empresas son la fuerza decisiva para el desarrollo económico actual y el progreso industrial. No hay demasiadas empresas grandes en China, pero sí muy pocas. El equipo de investigación dirigido por él publicó el "Informe del Índice de Innovación Compartida", señalando que la lógica subyacente de las organizaciones económicas e industriales globales está experimentando cambios subversivos, y la competencia tecnológica está pasando de la competencia entre empresas y ciudades a la competencia entre la ecología y las aglomeraciones urbanas. competir. En China, los dos deltas tienen niveles de innovación significativamente más altos que otros lugares, y se basan en redes de innovación de alta densidad y alta eficiencia.
En tercer lugar, debemos darnos cuenta de la importancia del mercado de capitales para la industria de los semiconductores. Europa, donde se encuentra ASML, desde el gobierno holandés hasta la Comunidad Europea y más tarde la Unión Europea, prefiere subsidiar a las empresas que a los Estados Unidos. ASML es, por supuesto, uno de los beneficiarios. Pero ASML realmente resolvió el problema de la financiación al cotizar en Europa y Estados Unidos al mismo tiempo. Después de conectarse con el mercado de capitales global, el desarrollo de la empresa entró rápidamente en la vía rápida. Este punto debió ser bien entendido por las empresas chinas que cotizaron en bolsa entre 2010 y 2018.
En términos relativos, el capital estatal tiene una visión de más largo plazo, pero el capital privado presta más atención al efecto de retroalimentación positiva en los rendimientos de las inversiones. En un mercado que cambia rápidamente, el capital privado puede apoyar mejor a las empresas en la toma de decisiones. Después de todo, ninguna empresa sabe de antemano qué camino tecnológico y qué modelo de negocio puede tener un 100 % de éxito. Por lo tanto, un mecanismo de retroalimentación eficiente y de alta frecuencia es fundamental para las empresas, y las señales del mercado de capitales suelen ser las más rápidas y claras.
En los últimos diez años, desde la tecnología de Internet hasta los vehículos de nueva energía, un grupo de empresas chinas se han apalancado en el mercado de capitales, han pasado por muchas dificultades y finalmente lograron un camino sangriento para convertirse en los favoritos del mercado. Estas empresas científicas y tecnológicas con competitividad e influencia internacional deben ser consideradas como "empresas estratégicas nacionales". En el futuro, China debe continuar expandiendo la matriz de empresas estratégicas, y las empresas de semiconductores definitivamente estarán entre los protagonistas.
