[中配]ASML 4億美金高數值孔徑機革新芯片生產

在ASML捷徑市這扇高度安全的門後 藏着一臺價值4億美金的巨型機器 採用如此嚴格保護的技術細節制造 在我們飛越全球來這裏之前 甚至ASML自己的團隊也從未被允許拍攝 我們現在在荷蘭ASML的總部 這裏生產着全球100%的極阻外光光刻機 而現在正在研發下一代機器 稱爲HYNA 我們必須穿上這些兔子服 以保護這些極其機密的機器 不被我們的頭髮和皮膚細胞污染 這就是高數值孔徑的新一代EUV設備 世界上唯一能將納米級藍圖 打印到最先進芯片上的機器 NVIDIA 蘋果 臺積電 三星 英特爾 他們的先進芯片沒有EUV是無法制造的 而這家公司完全壟斷了這個市場 第一臺高數值孔徑機已在美國安裝 去年在英特爾的俄勒岡芯片製造廠 也稱爲FAB 至今只發貨過5臺 確實這臺機器太大了 無法一時性運輸 所以我們把它們分成幾部分 現在這些機器正在被加速生產 能夠在少數能夠承擔的公司的工廠裏 製造數百萬個芯片 英特爾 臺積電和三星 ASML表示 最終所有EUV客戶將會使用HLNA 其他先進的芯片製造商 如美光 SK海力士和Rapidus 沒有EUV 沒有非常先進的邏輯製造 大多數人工智能是無法實現的 CNBC從ASML位於加利福尼亞的實驗室 一路走到荷蘭的維爾德霍芬總部 帶來了對世界上最先進的 芯片製造機器的前所未見的洞察 並詢問其製造者究竟是如何運作的 以及在特朗普的關稅 出口管制 以及即將在美國建立的 新訓練設施的背景下 可能出現的風險 穿好工作服通過空氣領域 這基本上是爲了 把你身上的污染物清除掉 沿着幾條長長的走廊 巨大部件正被精心移動 你覺得這裏有多少人 前天后再工作呢 單是在EUV工廠內部 就有大約2000人 這是一個24小時運轉的操作 Asya Haddad帶我們參觀了 一個受限的實驗室 這裏匯聚了ASML40年的技術研究 大約需要一年半的時間 來創建這個系統 哈杜負責帶領團隊 在這裏測試和驗證 高數值孔徑機器 這仍然讓我感到震驚 我覺得即使你瞭解得更多 依然會感到震撼 最終這臺大機器用於 教我們存儲在眼膜上的圖案 轉移到晶圓上 最後你把它們切成塊包裝好 然後它們就出現在你的手機裏了 喬斯特本查普在1984年 加入了荷蘭電子巨頭菲利普斯 兩週後ASML作爲一家子公司成立 在附近的埃因霍溫 一座漏水的小屋裏開展研究 他在1995年通過首次公開募股 從菲利普分離出來 兩年後BenchUp幫助推動了 ASML首次進入EUV領域 三四年後我們有足夠的信心 把所有的賭注都壓在一個籃子裏 叫做EUV 回過頭來看 我們可以說我們下了一注 正確的賭注 每年我認爲我們會申請幾百項 關於EUV的專利 克里斯托夫·福凱特 在一年多前開始擔任首席執行官 但他在ASML工作已經超過17年 我們好不容易纔做到 我想有時候人們會忘記這一點 但EUV實際上花了我們 超過20年的時間 我可以說這是一個非常冒險的投資 因爲我們開始時 並沒有保證這項技術一定有效 到2018年 ASML已經證明了EUV是可行的 而且在高數值孔徑中 也使用了相同的過程 它是這樣運作的 芯片在薄薄的硅片上 以網格形式構建 每個芯片擁有多達100層薄膜 組成數十億個晶體管 決定了芯片的功能 這些層是通過光刻技術打印的 使用極其精確的光線 通過芯片設計的眼模投射 直到光線照射到 塗有光刻膠化學品的硅片表面 ASML仍在生產的舊一代DUV機器 使用波長爲193納米的深紫外光 日本的尼康和佳能 在DUV領域仍然是競爭對手 但ASML真正的突破 在於對一種許多人認爲 不可能的技術的大膽壓制 這種技術使用了 更短波長的極紫外光 至今沒有其他公司能做到 還有一些人嘗試了很多年 但我認爲投資的規模 晶體管變得如此微小 只有人類頭髮的一萬分之一那麼厚 以至於ASML決定創造 自己更小 更精確的EUV光源 在13.5納米的波長下 它的寬度僅相當於 五條並排放置的DNA鏈 這條細小的絲線 看起來像蜘蛛網的一根絲 但實際上它是以每秒五萬滴的速度 噴出的熔融錫 錫滴被激光氣化 那些微小的爆炸 就是發出極紫外光子 這叫做二氧化碳激光 它在汽車行業已經使用多年了 他們會用這樣的東西切割鋼鐵 我們用四個激光束 對準其中一個微小的錫滴 以產生比太陽還熱的等離子體 那個等離子體產生極紫外光 而這些極紫外光 光線在鏡子上反射 通過鏡頭進行定向 就像相機的工作原理一樣 但由於EUV會被普通鏡子吸收 德國光學公司蔡司 專爲ASML製造了特定鏡子 這些鏡子是世界上 最平坦的人造表面 然後光線通過投影光學系統 投射到大約在這裏的晶圓上 這就是晶圓臺 當極紫外光最終照射到 硅晶圓表面的光刻膠時 它會打印出構成芯片的微小藍圖 目標需要如此精確 臺積電表示 這就像從月球上發射激光 擊中地球上的一枚硬幣 EUV在2024年佔ASML 總銷售機器數量的不到8% 44臺EUV機器 對比374臺更便宜的DUV機器 但憑藉2.2億美元的價格標籤 EUV佔ASML系統銷售收入的38% 但這款工具將要生產的 芯片成本在下降 因爲你們是全世界 唯一生產這些機器的公司 是什麼阻止你們 把價格定得更高呢 那麼阻止我們的原因是 摩爾定律說 我們需要繼續降低汽車的速度 這讓你可以進入下一個階段 再到下一個階段 再然後是下一個階段 如果這一切停下來 那麼大家都會卡住 ASML大約在2016年開始開發 其最新的4億美金高數值孔徑機器 內部所有相同的過程 依然在同樣的EUV光源下進行 但有一個關鍵區別 我們增大了鏡頭的開口角度 高NA代表高數值孔徑 意味着它具有更大的鏡頭開口 增加了鏡子捕捉光線的角度 來自更抖角的更多光線 讓高NA機器能夠捕捉 越來越小的芯片眼模設計 從而可以在一部曝光中投影 而原來的低數值孔徑機器 通過多次曝光和多層眼模 來實現更高的分辨率 以投影這些微小設計 而當數值增加時 過程變得非常複雜 產量也會下降 但隨着更高的數值孔徑 分辨率提高 小尺寸設計可以用 更少的光眼模印刷 從而節省時間和成本 但是這個更高的NA 這也有一個主要原因 那就是價格大幅上漲 這些機器也消耗大量的電力 ASML表示 其機器每小時打印 約200片晶元 全天候運行 全年無休 目標是每小時幾百個 說到底 你一年可以打印 數百萬片這樣的晶元 在2月份的一次會議上 英特爾表示 他們已經開始使用 HINA生產芯片 迄今爲止 已應用於大約3萬片晶元 並且其可靠性 是之前模型的兩倍 三星表示HINA 可以將其週期時間 縮短60% 高數值孔徑意味着兩件事 首先縮小 這樣在單片晶元上 就能有更多的設備 其次通過避免多層圖案化 你可以使它們更快 並提高良率 實際上每個芯片 都是使用 多種不同的光刻技術 在不同的分辨率下製造的 每個芯片 由大約100個 不同的層組成 大部分層實際上 是用深紫外光製作的 這系統要小得多 舊款DUV機器售價較低 從500萬美元 到9000萬美元不等 但仍佔ASML銷售額的 一半以上 舊機器的需求很高 我們日常生活中 使用的許多芯片 並不需要EUV 如果你按下車內的按鈕 打開窗戶 那麼不太可能需要 基於EUV的芯片 結果發現ASML將大量舊機器 銷售給中國 儘管美國出口管制 阻止它在那裏銷售EUV 這是在特朗普首任政府期間 開始的禁令 特朗普政府非常關注 確保中國無法獲得 那麼如果無法獲得 ASML的EUV機器 中國能否自己 研發出類似的設備 不過出口管制 並沒有阻止中國 積累ASML的較低端機器 最近有一段時間 貴公司在中國的業務佔比 曾高達49% 那裏發生了什麼 現在那個數字是多少 我們在中國的訂單 積壓很大 因爲我們在2022年 市場高峯期 接到了訂單 到了2023年2024年 世界其他地方的情況 有些下滑 所以基本上 我們可以利用我們的產能 來滿足這份積壓訂單 到24年底最後一個季度 中國在我們業務中的份額 降到了30% 美國對先進技術流入中國的擔憂 在生成式人工智能競賽中 加速加劇 但這場繁榮 也導致對芯片 及其製造機器的需求激增 因此芯片股票 包括ASML在內 在7月份創下了歷史新高 不過隨着芯片行業 面臨不確定性 其形勢確實有所下降 其中最重要的是 特朗普的關稅 你知道關稅將如何影響ASML嗎 簡而言之我不知道 我們不知道 如果有人知道 你可以賺很多錢 但我們卻不知道 在上個月公佈的第一季度財報中 ASML由於關稅的不確定性 未能達到訂單預期 我懷疑ASML會倡導 對它們的機器徵收非常低 最低或者不徵收關稅 關稅的影響 被ASML複雜的800家全球供應商 網絡以及ASML機器 在到達芯片廠之前的 曲折國際運輸路徑所複雜化 每臺高數值孔徑機器 由四個子系統構成 分別在康涅狄克州 德國 荷蘭和加利福尼亞製造 每個模塊會單獨運送到ASML 位於費爾德霍芬的總部 在那裏組裝測試 然後再次拆解 最終運往美國等地的芯片廠 或者更常見的是亞洲 你們是如何運輸 這麼龐大的東西的 是的 運送整個設備 大約需要7架波音747 大約需要25到30輛卡車 多年來亞洲一直佔據 ASML業務的80%以上 但是美國2024年市場份額 約爲17%且增長迅速 尤其是在英特爾 在俄亥俄州和亞利桑那州 建立新的芯片製造廠時 臺積電也在亞利桑那州 進行大規模生產 所以在美國有很多廉價客戶 所以我認爲確實有充足的理由 選擇廉價製造 當我們在2022年 首次瞭解到EUV時 ASML大約有三萬兩千名員工 今天這個數字已經增加到4400 其中有8500名員工在美國 例如埃裏克瑪 她在加州聖河西的ASML工作 超過18年 你見過高端硬機嗎 是的 一樣的 這是一個高端 而ASML在全球有60個辦事處 其中18個位於美國 包括一個位於 康涅狄格州的製造基地 以及位於聖地亞哥 和這裏聖河西的研發基地 我們現在在ASML 位於加利福尼亞貴族的地點 背後是一臺計量機器 這個機器有25束電子 用於檢測不同的微芯片 以確保產量良好 在美國 高數值孔徑的需求 很可能會使亞利桑那州 成爲一個主要中心 去年ASML的許多首批高NA設備 交付給了英特爾 而這家陷入困境的 美國芯片製造商 正在亞利桑那州的錢德勒 建設一座巨型新芯片廠 英特爾多年來一直是 ASML強大的合作伙伴 我們是第一家 相信EUV的公司 也是第一家與我們合作 開發EUV的公司 他們在INA上 也做了同樣的事情 我認爲未來英特爾 在美國的角色 將會是在半導體領域 實現自主獨立 仍然至關重要 但臺積電在推進 芯片節點方面 遠遠領先於英特爾 我們最近參觀了 位於鳳凰城北部的 臺積電新晶圓廠 這是美國最先進的 芯片製造廠土壤 那裏對高數值孔徑的需求 可能很快就會出現 因爲ASML原來的EUV機器 現在正在使用 要連接一個設備 需要超過2000個電器連接 超過兩公里的電纜 10萬個零部件 和4萬個螺栓 我們在談論龐大的 隨着阿里 阿利那有這麼多EUV機器 ASML首次在美國 設立培訓中心 它僅有的其他培訓中心 位於荷蘭 臺灣和韓國 我們計劃在接下來的 幾個月裏 在亞利桑那州 開設這個項目 目標是每年 培訓1200輪 專注於EUV和DPUV 隨着芯片製造 在美國及其他地區 沒有放緩的跡象 ASML已經在全力研發 下一代機器HyperNA 使用更大的RNA 可以打印出更小的特徵 我聽說可能高達7億美元 您有什麼價格推薦嗎 我現在提數字還太早了 但通常價格會上漲 所以我覺得不會這麼高 儘管市場面臨逆風 福克對CNBC表示 客戶在十年內 需要HyperNA去要HyperC 關於HyperNA 你能告訴我們什麼嗎 我們距離看到那件事 還有多遠 對我們來說 這不一定是個難做的產品 我們需要我們的客戶 也有這樣的需求 如果你看看 我們客戶的路線圖 我認爲對高數值 但目前ASML專注於 滿足高數值孔徑的需求 它計劃今年 至少發貨5臺系統 並在幾年內 提升生產能力至20臺機器 雖然這在今天是一個壟斷 但在人工智能時代 將會出現新的半導體制造方式 如果我是ASML 或者任何其他 在這個領域的公司 我會小心翼翼地 確保保護我的地位 不僅是短期內 還包括長期的安全