倒霉的尼康都没机会当小角色

       在和阿斯麦关于“浸润式”和“干式”投影的技术路线争斗中，尼康只是打了一场败仗，而让它真正一败涂地的，还是在euv光刻机的研发中，被美国直接排除在外。这个时间点需要推移到“浸润式光刻”方案出现之前。在上面讲到的“浸润式光刻”方案中，光源采用波长为193nm的氟化氩激光。随着摩尔定律的推进，氟化氩激光的潜能很快被“浸润式光刻”榨干，半导体界需要寻找新的光源。高功率二氧化碳激光器看起来非常适合，它发射的极紫外光波长为13．5纳米，仅为氟化氩激光193nm的1／14，前途简直不可限量。不过，极紫外光也不好伺候，比如：容易被许多材料吸收，需要在真空环境曝光；真空环境带来洁净度挑战；过短波长易产生绕射，进而造成掩膜、晶圆边缘过度曝光，带来良品率下降问题；
       总之，新的光源带来一大堆新问题，其实这也是193nm氟化氩激光源一用就是几十年的原因。但极紫外光诱人的应用前景，促使摩尔定律的坚定拥护者intel早在1997年就开始下注，这也是尼康悲剧的开始，阿斯麦走运的起点。
intel和美国能源部共同发起成立euv llc组织，汇聚了美国顶级的研究资源和芯片巨头，包括劳伦斯利弗莫尔实验室、劳伦斯伯克利实验室和桑迪亚国家实验室等三大国家实验室，联合摩托罗拉（当时如日中天）、amd等企业，投入2．25亿美元资金，集中了数百位顶尖科学家，只为一件事：极紫外光刻机到底可不可行？考虑到美国光刻机公司日渐衰落，为避免阿斯麦（佳能当时已排在其后）和尼康中的一家独大，英特尔于是邀请阿斯麦和尼康一起加入。但美国政府不乐意了，担心最前沿的技术落入外国公司手中，因此反对阿斯麦和尼康加入euv llc。从这里也可以看出，美国和它的盟友并不总是掏心掏肺。阿斯麦对美国政府许下一大堆承诺后，勉强进入了euv llc这个超级朋友圈当一个小角色。尼康则没有这么幸运，直接被拒绝，连当小角色的机会都没有。

美国的“一脚”踢出了竞争格局

       这次事件对两家公司在光刻机市场的未来发展产生了深远影响。尼康等于被排除在极紫外光刻机门外，被美国一脚踢出了光刻机未来争的牌局，否则，在后来“浸入式光刻”技术上慢一拍后，它还有可能借极紫外光刻机扳回一局，和阿斯麦继续相爱相杀。美国这一脚，无意中帮助阿斯麦清除了一个强劲对手，还使其成为极紫外光刻机市场的绝对垄断者。阿斯麦虽然是euv llc中的小配角，但却享受到其基础研究成果，同时在2000年、2013年，分别并购美国光刻机巨头svgl（硅谷光刻集团）和美国准分子激光源企业cymer，打通了极紫外光刻机的生产产业链。美国本来也以国家安全为由百般阻挠阿斯麦收购，但由于阿斯麦有加入euv llc的先例，并且答应了一大堆附加条件，收购最终成功落地。

       结果就是，在极紫外光刻机领域，阿斯麦是唯一能够设计和制造的半导体设备厂商，等于垄断了这个超高端市场。阿斯麦极紫外（euv）光刻机每台售价达到1．2亿美元，重达180吨，零件超过10万个，运输时能装满40个集装箱，安装调试时间超过一年。明年台积电的5nm工艺制程即可用上极紫外光刻机。这是阿斯麦的客户最不愿意看到的局面，结果导致了本文开头所说的官司：一家韩国公司试图打破阿斯麦垄断，帮助其竞争对手xtal。当然，说阿斯麦仅靠运气赢得今天的地位并不准确。实际上，阿斯麦有自己的封神必然律。

穷困逼出的开放式创新

       日本一桥大学创新研究中心的教授中马宏之曾深入比较研究过阿斯麦和尼康两家公司，发现阿斯麦的微影机零件，90％是外包制造，远远高于尼康。换句话说，阿斯麦采用的是“无生产工厂模式”，它更多的是设计和组装。
这恰恰就是阿斯麦努力打造的竞争力所在。光刻机需要最前沿的基础研究支撑，也是目前最顶级的一种精密机械，属于资金、技术和知识产权高度密集型产品。而阿斯麦成立时“要人没人，要钱没钱”的穷困状况，迫使其走上借助外部资源发展的开放式路径，而不是像尼康那样事事包揽。
       阿斯麦通过高度外包这种开放式创新，快速集成各领域最先进的技术（阿斯麦的供应商不止供应零部件，还供应知识），设计和“组装”出最先进的光刻机，帮助半导体芯片企业跟上摩尔定律的节奏，从而甩开竞争对手，赢得市场。阿斯麦的开放式创新体现在两方面：把供应商（包括大学等学术机构）作为研发伙伴，让出部分利润（阿斯麦以很低的价格卖出设备）换取供应商的知识；重大项目和客户共同介入，并以股权为纽带绑定大家的风险和收益，在研发极紫外光微影量产技术与设备时，阿斯麦邀请了intel、台积电和三星等三家客户参与，三家分别投入41亿美元、14亿美元和9．75亿美元入股。客户入股可以保证最先拿到最新设备（在芯片行业，时间比钻石还贵重），同时可以卖出股票获取投资受益，对阿斯麦来说，则抢先占领了市场，降低了经营风险。
       阿斯麦的开放式创新在it界其实是一种较为普遍的商业模式，是市场后来者敲碎垄断门槛的大锤。arm出道时，cpu基本被intel垄断，于是arm采取出售ip的商业模式，将cpu的集成设计、生产和销售环节开放，打造出一个arm架构的超级生态圈；安卓面世前，手机操作系统是诺基亚塞班的天下，于是安卓采用免费开放的商业模式，和苹果联手击溃诺基亚，称霸手机操作系统市场。
阿斯麦能从日美大户横行的光刻市场崛起，除了一点运气，还有“穷则思变，变则通，通则达”的必然律起作用。
作者：蒋培宇