Ur The Economist 8 januari 2024, översatt av InPress. ©2024 The Economist Newspaper Limited. Alla rättigheter förbehållna.
Vad handlar artikeln om?
Utan ASML:s utrustning är det nästintill omöjligt att tillverka avancerade chip. Företaget har lyckats skapa ett nätverk av partners som börjar likna ett europeiskt Silicon Valley.
Tio gånger i sekunden far ett föremål iväg format som en tjock pizzakartong, på vilken det sitter en kiselplatta (wafer). Tre gånger snabbare än en bemannad raket. Under några få millisekunder rör den sig med en konstant hastighet innan den abrupt stoppas med häpnadsväckande precision – på en atoms avstånd från målet. Detta är inget avancerat fysikexperiment. Det är den senaste litografimaskinen som ASML, en tillverkare av utrustning för chiptillverkning, tagit fram för att projicera nanoskopiska chipmönster på kiselplattor. Den 5 januari blev den amerikanska halvledarjätten Intel den första stolta ägaren av de första komponenterna i detta tekniska underverk. Maskinen ska monteras på företagets fabrik i Oregon.
Vid en första anblick ser maskinen anspråkslös ut, men precis som den nederländska tillverkaren är den full av överraskningar. Företagets marknadsvärde har fyrfaldigats under de senaste fem åren, till 260 miljarder euro, vilket innebär att det är Europas högst värderade teknikföretag (se diagram 1).
ASML
Mellan 2012 och 2022 nästan fyrfaldigades företagets omsättning och nettoresultat, till 21 miljarder euro respektive 6 miljarder euro. I slutet av 2023 låg ASML:s rörelsemarginal på drygt 34 procent, vilket är enormt mycket för ett maskinvaruföretag och högre än marginalen för Apple, världens största tillverkare av konsumentelektronik (se diagram 2).
Företaget har monopol på en viktig länk i världens viktigaste leveranskedja. Utan företagets utrustning är det nästintill omöjligt att tillverka avancerade chip som används i smartphones och datacenter där artificiell intelligens, AI, tränas.
Den globala omsättningen för halvledare väntas fördubblas till 1 300 miljarder dollar till 2032, och alla stora länder och stora chiptillverkare vill ha ASML:s utrustning. Företaget har blivit så viktigt i teknikkriget mellan Kina och USA, att det nyligen framkom att den amerikanska regeringen pressat ASML att avbryta planerade leveranser av företagets äldre maskiner till Kina.
Bakom ASML:s fantastiska framgångar finns även två andra, mindre uppenbara faktorer. Företaget har skapat ett nätverk av leverantörer och teknikpartner som påminner om ett europeiskt Silicon Valley. Och i företagets affärsmodell kombineras maskinvara med programvara och data på ett smart sätt. Dessa mer okända delar av ASML:s framgång går på tvärs med föreställningen att det inte går att utveckla en framgångsrik digital plattform i Europa.
ASML:s komplexa maskiner utför en enkel uppgift. De projicerar chipmönster på ljuskänsliga kiselplattor. När företagets första modell levererades 1986, kunde en transistor mätas i mikrometer och företagets utrustning var ungefär som en avancerad kopieringsmaskin, förklarar Marc Hijink, en nederländsk journalist och författare till den nya boken Focus – How ASML Conquered the Chip World. I dag, när transistorerna har krympt med tusen gånger, är ASML:s litografiutrustning eventuellt den mest sofistikerade som någonsin sålts kommersiellt.
Om konkurrenterna inte klarar att störta ASML från tronen – finns det något annat hot? Kanske fysikens lagar.
ASML och dess samarbetspartner genomförde denna oerhörda krympningsoperation med hjälp av science fiction-liknande teknik. Processen inleds med att kraftfulla lasrar bränner in små droppar av smält tenn som är lika tunna som en femtedel av ett hårstrå. Dropparna rör sig med en hastighet av mer än 250 km/h. Detta producerar ett ljus med extremt kort våglängd (extreme ultraviolet eller EUV) som sedan reflekteras av en uppsättning speglar. Speglarna har en så jämn yta att den största avvikelsen inte är större än den längd ett grässtrå kan växa på en millisekund.
För att de här maskinerna ska vara intressanta för chiptillverkarna – den senaste modellen kostar mer än 300 miljoner dollar – och producera tillräckligt många chip, måste det objekt som håller kiselplattan (och kallas ”bord”) accelerera snabbare än en raket och stoppa på exakt rätt punkt.
Om man vill bilda sig en uppfattning om vad som krävs för att bygga en sådan maskin, kan man besöka den oansenliga fabriken i Neukölln, en stadsdel i Berlin. Det är här som ASML bland annat tillverkar ”spegelblock”, huvudkomponenten hos ett ”bord”. Det här är robusta bitar av ett särskilt keramikmaterial, en fyrkant som är 8 centimeter tjock och med sidor på cirka 50 centimeter. En del av dem poleras, mäts, poleras igen, mäts på nytt och så vidare, under nästan ett år – till dess att de har exakt rätt form, också med hänsyn tagen till att de kommer att sjunka ner några nanometer när de installerats.
Fabriken är typisk för företagets ovanliga nätverk av leverantörer. Berliner Glas köptes upp av ASML 2020, men företaget befinner sig någonstans mittemellan att vara ett oberoende bolag och en enhet inom det nederländska moderbolaget. Det ser ut på liknande sätt för de omkring 800 företag, oftast i Europa, som hjälper till att montera ASML:s maskiner. ASML äger bara andelar i ett fåtal av dem. Ändå gör deras ömsesidiga beroende att de agerar som en enda organisation.
Företaget outsourcar motsvarande 90 procent av produktionskostnaderna för en av företagets maskiner, och färre än hälften av de uppskattningsvis 100 000 personer som krävs för jobbet är direkt anställda av företaget. Det har delvis att göra med ASML:s bakgrund. När ASML 1984 avknoppades från den nederländska elektronikjätten Philips såg framtiden inte så lovande ut. Affärsidén att bygga en ”silicon stepper”, som chipkopieringsmaskinen kallades från början, var inte dum. Men i övrigt hade företaget inte så mycket som talade för sig – framför allt hade man inga produktionslinjer. Istället förlitade man sig på specialiserade leverantörer, varav många också var före detta Philips-bolag, som kontraktstillverkaren VDL.
Outsourcingen är också en funktion av tekniken. De olika delarna av litografimaskinen är så avancerade att ett enda företag inte skulle klara att göra allt. ”Man måste bestämma sig för var man tillför mest värde och låta andra göra resten”, säger en tidigare ASML-insider.
I halvledarekonomin är det också en fördel att inte göra allt själv. Branschen präglas av upp- och nedgångar, eftersom efterfrågan förändras snabbare än chiptillverkarna kan installera kapacitet. Priserna stiger och faller i takt med att brist går över i överskott. Tillverkare av chiputrustning är exponerade för samma cykel. Därför är det riskfyllt att äga alla resurser. Då är det bättre att flytta över en del risk till leverantörerna, som kan begränsa den genom att vända sig till kunder som arbetar i olika affärscykler.
Den hyperspecialisering som krävs gör att man kan undvika den riskminimerande dubbelupphandling som är vanligt förekommande i många andra branscher. När det gäller ASML är de tekniska kraven så höga och produktionsvolymerna så låga, företaget levererade 317 maskiner under 2022, att det skulle vara oekonomiskt att använda sig av flera leverantörer för en enda komponent. Om de ens finns. För centrala komponenter som lasrar och speglar, som tillverkas av de tyska företagen Trumpf respektive Zeiss, är det omöjligt. Wayne Allan, som ansvarar för inköp i ASML:s styrelse, pratar om ”ömsesidigt beroende”.
Det medför att ASML till största delen begränsar sig till att vara systemets arkitekt. Företaget bestämmer vem som gör vad, definierar gränssnittet mellan maskinens huvuddelar (”moduler”) och arbetar med forskning och utveckling. Denna modell gör det enklare att testa delarna och transportera maskinerna. När den senaste modellen levererades till Intel, krävdes 250 lådor och 13 containrar. Det ger också leverantörerna mer frihet som de kan använda för att experimentera med ny teknik.
Allt fungerar eftersom ASML har utvecklat en kultur som bygger på förtroende och öppenhet samtidigt som man till viss del konkurrerar. Leverantörerna pressas inte till sista öret. Snarare tvärtom: ”Vi vill att de ska ha en sund ekonomi”, säger Wayne Allan. Informationen flödar fritt i hela nätverket, i synnerhet mellan ASML, Trumpf och Zeiss. Teknikteam från olika företag samarbetar. Patent delas, liksom vissa finansiella data, och ibland vinsterna. ”När vi hade möten var det inte självklart vem som representerade vilket företag”, rapporterar en tidigare chef inom Zeiss.
Samtidigt konkurrerar många leverantörer indirekt med varandra, exempelvis genom att leverera liknande delar till olika generationer av ASML:s maskiner. Om en leverantör får problem skickar ASML ut en insatsstyrka, även om den här hjälpen inte alltid är välkommen. Som en sista utväg kan ASML köpa upp en leverantör, som man gjorde med Berliner Glas.
Detta är en löst sammansatt struktur som gör det möjligt för ASML att konkurrera ut mer vertikalt integrerade konkurrenter, menar Willy Shih vid Harvard Business School. De två japanska företagen Nikon och Canon, som en gång var marknadsledande inom litografimaskiner, lyckades aldrig kommersialisera EUV-utrustning. Canon försöker göra comeback med ”nanoimprint”-litografi, som fysiskt stämplar chipmönster på kiselplattor.
ASML stärker nu den här dominansen genom att komplettera sin maskinvara med programvara och data. När riktiga raketer skjuts iväg är deras bana till en början skakig och måste jämnas ut med hjälp av en dator, som samlar in data för att förutspå och anpassa färdriktningen. Ett kiselbord i en litografimaskin träffar inte heller rätt i början. Samma sak gäller för resten av enheten. Med hjälp av massor av data och maskininlärning, en typ av AI, kan de finjusteras – och bli mer exakta. Det här gör att ASML snabbt omvandlas till en AI-plattform.
När Intel fått alla moduler till sin nya maskin tar det ungefär två veckor att montera ihop allt. Att anpassa maskinen till den nya platsen tar några månader. Delar kan ha flyttat på sig under transporten, gravitationen kan vara lite annorlunda i Oregon jämfört med Nederländerna, och annan utrustning i närheten kan skapa störningar. Tester samlar in data och leder till justeringar. ”Vi har tusentals reglage vi kan vrida på för att ställa in maskinen i ett perfekt tillstånd”, säger Jos Benschop, som är teknikansvarig hos ASML.
ASML använder data från en maskin för att vrida på reglagen på andra maskiner. Av de nära 5 500 enheter som företaget har sålt sedan det grundades för 39 år sedan, är 95 procent fortfarande i drift och många skickar hem data till huvudkontoret. Det gör företagets produkter ännu bättre, vilket leder till mer chiptillverkning, som i sin tur genererar ännu mer data – och så vidare i en mekanism som normalt förknippas mer med digitala tjänster, som söktjänster på internet.
Även om Canon, Nikon eller en kinesisk tillverkare så småningom lyckas bygga EUV-maskiner som är lika kraftfulla som ASML:s maskin, kan de inte komma ikapp det nederländska företaget, menar Pierre Ferragu hos analysföretaget New Street Research. ”Det är matematiskt omöjligt så länge som ASML fortsätter att samla in data från den installerade basen.”
När Intel fått alla moduler till sin nya maskin tar det ungefär två veckor att montera ihop allt. Att anpassa maskinen till den nya platsen tar några månader. Delar kan ha flyttat på sig under transporten, gravitationen kan vara lite annorlunda i Oregon jämfört med Nederländerna, och annan utrustning i närheten kan skapa störningar. Tester samlar in data och leder till justeringar. ”Vi har tusentals reglage vi kan vrida på för att ställa in maskinen i ett perfekt tillstånd”, säger Jos Benschop, som är teknikansvarig hos ASML.
ASML använder data från en maskin för att vrida på reglagen på andra maskiner. Av de nära 5 500 enheter som företaget har sålt sedan det grundades för 39 år sedan, är 95 procent fortfarande i drift och många skickar hem data till huvudkontoret. Det gör företagets produkter ännu bättre, vilket leder till mer chiptillverkning, som i sin tur genererar ännu mer data – och så vidare i en mekanism som normalt förknippas mer med digitala tjänster, som söktjänster på internet.
Även om Canon, Nikon eller en kinesisk tillverkare så småningom lyckas bygga EUV-maskiner som är lika kraftfulla som ASML:s maskin, kan de inte komma ikapp det nederländska företaget, menar Pierre Ferragu hos analysföretaget New Street Research. ”Det är matematiskt omöjligt så länge som ASML fortsätter att samla in data från den installerade basen.”
Om konkurrenterna inte klarar att störta ASML från tronen – finns det något annat hot? Kanske fysikens lagar. Inte ens med världens bästa AI kan man krympa transistorer i all evighet, och definitivt inte på ett sätt som är kommersiellt lönsamt. Om de tekniska kraven blir för avancerade kan leverantörsnätverket försvagas. Eller kanske ekonomin. Chiptillverkarna kan dra öronen åt sig när ASML suger upp deras data – också från andra uppkopplade enheter i deras fabriker. Vissa företag vänder sig mot ASML:s digitala expansion, hävdar insiders.
Sedan har vi det geopolitiska läget. ASML:s aktiekurs föll i samband med nyheten om att leveranserna till Kina stoppades. Oron handlar inte så mycket om minskad försäljning. ASML hinner inte bygga sina maskiner i takt med efterfrågan. Mer oroväckande är risken att strikta exportkontroller så småningom kan få Kina att bygga upp sin egen industri för utrustning för chiptillverkning. Det kan med tiden hota ASML:s centrala ställning inom sektorn. Än så länge är dock företagets nätverk och nätverkseffekter fortsatt oövervinnerliga. Vem sade att Europa inte är bra på teknik?
Denna text publicerades ursprungligen i det tryckta magasinet Världen Om, mars 2024.
Läs fler artiklar från samma nummer här.
Så här jobbar Världen Om med kvalitetsjournalistik: Vi väljer ut artiklar. analyser, data och intervjuer från The Economist som täcker in geopolitik, vetenskap, livsstil, affärer och kultur. The Economist har funnits sedan 1843 för att "stärka kampen för intelligent upplysning i syfte att motverka okunskap som hindrar framsteg och utveckling."
