造光刻机的ASML,究竟在中国做了些什么?

标签:光刻机
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今年7月,ASML发布2022 Q2季报:季度营收54.31亿欧元,同比增幅达到了35.1%。这个数字其实并不让人意外,更让人惊叹的是这一季ASML的订单(net bookings)金额达到了84.61亿欧元;目前ASML未交付的总订单量达到330亿欧元。

这和此前影响范围极大的缺芯潮有很大的关系。即便目前半导体及电子产业市场出现结构性的调整,由于半导体供应链很长,像ASML这种上游设备供应商对此感知相对迟缓。在最近的ASML媒体开放日上,ASML全球高级副总裁、中国区总裁沈波说:“相比产业链里其他供应商,半导体设备的一个特点是供货周期相对偏长。需求往下走的时候,我们差不多是最后一个感受到;需求往上走,我们则是第一个感受到。”

 

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不过即便当前包括消费电子在内的部分市场行情呈现波动趋势,沈波提到:“社会数字化转型的大趋势在那儿,即便现在行业面临周期性变化、有一些结构性调整,总体大趋势大家仍然是比较认可的。”关注半导体市场的同仁对这些资讯应当已经不陌生了。

ASML通过AR的方式展示了自家的光刻机技术,还跟我们谈了DUV浸润式光刻相关技术。

今年的ASML媒体开放日,我们更是有机会穿着防护服,参观了位于上海的ASML全球培训中心,看到了两台光刻机实体,知道了哪儿是双晶圆平台、大型的镜头从外面看长什么样、掩模版长什么样,光刻机运作起来又是怎样一幅景象......虽说很遗憾无法藉由镜头记录这一幕,这也让我们感受到ASML一直在释放积极和开放的信号。

ASML在中国究竟在做什么

在国际贸易市场摩擦和地缘政治变迁的大趋势下,半导体行业当属其中的风口浪尖。这似乎也让ASML,作为原本行业上游典型的“隐形巨擘”之一,在短期内于国内被更多人所知,但是这两年国内普罗大众对于ASML的认知,除了“光刻机”这个略带抽象的名词之外,就知之甚少了。

ASML的首台光刻机进入中国可以追溯到1988年;2000年ASML中国就正式成立了。后续一些相关中国比较有关注价值的时间节点包括2004年首台ASML TWINSCAN干式光刻机进入中国;2007年睿初深圳计算光刻软件研发中心并入到ASML,同一年知名的浸润式光刻机进入中国;2015年,汉民微测北京电子束监测系统研发中心并入ASML;

 

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2018年ASML在上海建立ASML中国全球培训中心;以及2021年在北京建立ASML中国本地维修中心。当前ASML在中国的布局如上图所示。ASML在中国的开发中心,包括在深圳和武汉的计算光刻团队,以及在北京做电子束检测设备的团队;位于上海的全球培训中心,就是我们近距离参观光刻机的地方——沈波说这里“培训了很多人,不只是我们自己的工程师,还有客户、行业合作伙伴”。

位于北京的本地维修中心,开始向中国客户交付零部件,逐步帮助客户缩短维修周期并提高成本效益;还有15个办公室,“绝大部分是服务中心,我们的客户在哪儿,我们就会在附近成立一个服务中心,工程师7X24小时待命”;11个仓库,是在主要客户附近,会建仓库,存放备品备件。如果有问题,就能尽快让客户恢复生产。“沈波介绍道。

目前在中国ASML以的全方位光刻解决方案下的累计装机量已超过1000台。近些年ASML在中国的营收还在稳步增长。

从季报数据来看,ASML今年上半年在中国大陆的净销售额是15.138亿欧元,相比去年同期增长了18.6%。基于当季财报数据,中国大陆也是仅次于中国台湾和韩国的ASML出货量第三大的市场。这一点应该是很多人都不知道的。

“我们对中国半导体行业的发展一直都是非常支持的。”沈波说,“我可以很自信地和大家分享,几乎所有的客户都会认为,我们是家与客户紧密合作的公司。”“从设备供应、后续服务,到帮助客户提升产能、工艺优化,我们都投入了非常多的精力。”

 

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“公司继续支持中国市场的想法是非常坚定的。我们CEO最近这两年在很多场合都反复说过,中国对全球半导体产业而言是很重要的组成部分。我们自身并不希望看到半导体的生态系统、产业链因为一些人为因素造成撕裂、破坏。”沈波表示,“对中国市场的投入和支持,公司上下都有共识,大方向不会变。”

沈波和ASML中国区人力资源总监王洪瑞还反复强调了ASML对于人才的渴求,王洪瑞说2017年时国内大概500多名员工,现在已经发展到1500多人。现在ASML也面临行业大趋势相同的问题,即人才短缺。毕竟光刻技术要求的跨学科人才很紧俏。且据说新入职到ASML的工程师,无论此前工作经验多少,在入职以后都需要经过长达48周的理论和实践培训——而要独当一面,则需要一年到一年半的时间。

所以从人才需求、企业布局、营收构成等不同角度,都能够看出中国市场对ASML的重要性。

不只是设备供应商

ASML的光刻解决方案有个“铁三角”,分别是光刻机、计算光刻、光学和电子束量测。计算光刻是通过软件对整个光刻过程做建模和仿真,对工艺流程做优化;光学和电子束量测业务则是“用光学手段或电子束手段,对芯片做计量和检测。一是检测芯片缺陷,二是计量曝光后的成像效果,比如说统一性是否足够好,关键尺寸是否一致。“数据反馈给光刻机,光刻机要做调整”。

除此之外,ASML旗下的光源公司Cymer在中国也为客户提供用于DUV光刻机的ArF和KrF光源产品组合。

 

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技术方面ASML最擅长的4个方向。这次沈波告诉我们,深圳和武汉团队做计算光刻软件研发,是“全球研发体系里头的一环,会和全球其他地区的团队进行项目的共同开发”;而北京的电子束检测研发中心,“在我们整个电子束检测产品线里面也扮演非常重要的角色。”

从芯片制造到封装全流程这样一个系统的层面来看,曝光毕竟只是其中一个步骤。沈波说做一颗芯片工艺流程1000多道工序,每道工序的误差控制要求都很高。“光刻作为一个中间环节,它有点承上启下。我们希望把工艺窗口做得大一点,把误差控制小一些,留些余量给其他工序,让工艺流程走得更顺一些。”

ASML的铁三角,包括计算光刻与量测检验都基于此展开。实际从这样的“铁三角”技术分布来看,ASML的确并不单纯是设备供应商。比如计算光刻主要是软件技术,其中包括诸如照明形貌优化、掩模版修正等。

 

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不过从沈波的介绍来看,ASML要做的不止于此。沈波多次谈到ASML并“不是一个简单的设备供应商”。在设备以外,后续服务、工艺优化都是相关组成部分。前文谈到7X24小时为客户提供维修服务是其中的一部分。据说在武汉疫情最初爆发之际,ASML仍在尝试排除万难将备品配件运往武汉;今年上海的2个月封控期内,“我们的工程师从疫情爆发之前进到客户工厂,后续跟客户吃住在一起,最长的呆了70多天没有回家。”

除此之外,对客户使用光刻机设备来说,“不光是用,还在于怎么把它用好。”其中比较重要的组成部分应当就是与客户的协作,和对工艺的优化了。“我们会针对客户的制程跨越需求,配合他们做很多工作——我们叫NTP,节点转换项目。我们 (本地团队和工厂专家团队)和客户紧密合作新品研发,通过提供解决方案缩短客户的研发到量产的周期,包括机器可能需要不同的配置,以及根据产品特点做工艺流程调整,还有在转化过程里头对整个产线布局做优化,包括产能分配、产品组合这些方面,我们会给客户很多建议、帮客户做优化。”

“让全厂效率做到更高、或者工艺良率做到更好、成本也能降下来。这并不是简单地提供一台机器就可以实现的。”沈波说,“这需要大量的协作。”

协作与“开放式创新”

协作(collaborate)实际上是ASML的“3C”企业文化中其中之一:ASML将其译作“合作共进”。3C的另外两个是 challenge(挑战求精)、care(关爱致远)。3C之间是相互作用的关系,合作共进贯穿了另外两者。

“挑战求精”本身是在内部、外部协作过程中达成的;而“关爱致远”,王洪瑞提到:“不仅是对内部员工的关爱,也是对产业链上的合作伙伴,还有我们的社区。”这些实则都体现出了“合作共进”。

“合作共进,讲的不仅是内部团队之间,也强调我们和产业链上下游的合作,包括和供应商、客户。”王洪瑞说,。一台光刻机的研发历经很多年,这个过程当然有我们自己的贡献,但也有客户的贡献。在研发过程中,大家是深度合作的。比如成品出来之后,到客户那儿,客户用了会有反馈,我们再做持续改进。”

 

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沈波说,ASML能够发展到现在,“或许有两件事是最关键的。一是开放式创新。我们的技术往前推进,是和供应商合作伙伴、研究机构合作伙伴,大家一块研究的,形成了非常开放的生态系统。”毕竟光刻技术跨大量细分学科,如微电子、电气、光学、机械、物理、计算机、数学、材料等。

“大家都有贡献,都参与了进来。我们能够通过这种方式,把方方面面、各行各业、各个方向、各个领域领先的技术吸纳进来。大家共同来做这件事。”的确,“开放式创新”的内核也在于合作共进,而开放和创新都是实现协作的先决条件。

“另一点是专注。公司成立至今,规模也算比较大了。这个过程中我们就只专注这一件事——一直深耕光刻技术领域,把技术一代代往前推进。”

在谈到“3C”文化中的Care(关爱致远)时,王洪瑞也谈到:“我们做任何事情都要考虑产业链的健康关系。我们做长久的生意,这个过程中要强调风险共担、利益共享。这是Care很核心的组成部分。”显然像ASML这样的角色,会从一个系统、产业链的角度来观览市场与未来,而非孤立的设备供应商。这或许本身也是当前半导体供应链发展的特点,若无紧密协作则很难真正发展。

行业与社会责任

沈波说Care“关爱致远”的延申之一,是对行业的关注,对行业发展的关心。“这是整个公司文化中,我个人认为意义特别深远的文化元素。”沈波说。从ASML这家企业的“宗旨”——推动技术突破边界,解锁人类与社会无限潜能;“愿景”——驱动技术创新解决人类生活中各种严峻挑战”;“使命”——携手合作伙伴,以领先的光刻技术推动芯片技术不断向前发展,这几点都能看出沈波反复提到的“行业责任”。

而在社会层面,沈波也谈到了企业承担的社会责任与对社会的回馈。比如ASML“连续6年向上海市科学教育发展基金会捐款,用于举办未来工程师大赛,旨在提高青少年对科学的理解和兴趣,助力中国青少年科技人才的培养,以及包括为贫困家庭女童提供教育、安全与健康方面的资助在内的公益活动。

另外值得一提的是,减碳大趋势下, ASML的可持续发展目标:2025年要实现公司运营的净零排放,92%为可再生能源;2030年实现零废弃物理填埋和焚烧,要实现价值12亿欧元的零部件再利用;2040年则实现全价值链的净零排放。这些都是ASML承担社会责任的体现。

 

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这些都让ASML这家在大部分人印象中的光刻机设备供应商,在形象上显得愈发立体。在光刻这个人类精密制造技术皇冠领域,达成最高精尖技术背后,原本就需要各种推力。

ASML追求的协作,及其对社区和生态共建的倡导给我们留下了相当深刻的印象。据说Peter Wennick每年都会在高层会议上强调“Be humble(谦逊)”。这大概也从市场和技术两方面表明,ASML作为行业共同体中的一员,都与其他参与者有着高度的共生关系。

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