當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月23日，美國(guó)消費(fèi)者新聞與商業(yè)頻道（CNBC）發(fā)布了針對(duì)全球光刻機(jī)龍頭ASML的采訪視頻，不僅展示了ASML的EUV光刻機(jī)工廠，還展示了ASML新一代高數(shù)值孔徑 (High-NA) EUV光刻機(jī)EXE:5000系列。

一、光刻機(jī)為何如此重要？

近年來，隨著全球數(shù)字化、智能化進(jìn)程的加速，全球?qū)τ诎雽?dǎo)體的需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

根據(jù)半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)IC Insights 預(yù)計(jì)，2021年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值躍升至6140億美元，同比大漲25%。2022年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值有望達(dá)6806億美元規(guī)模，同比將增長(zhǎng)11%，創(chuàng)歷史新高紀(jì)錄。

面對(duì)旺盛的半導(dǎo)體需求，目前全球的主要的半導(dǎo)體制造商也在紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能，由此也推升了對(duì)于半導(dǎo)體制造設(shè)備需求增長(zhǎng)。

根據(jù)SEMI的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2021年原始設(shè)備制造商的半導(dǎo)體制造設(shè)備全球銷售總額將達(dá)到1030億美元的新高，比2020年的710億美元的歷史記錄增長(zhǎng)44.7%。預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備市場(chǎng)總額將擴(kuò)大到1140億美元。

半導(dǎo)體制造設(shè)備可以分為前道設(shè)備和后道設(shè)備。其中，前道制造設(shè)備主要包括光刻機(jī)、涂膠顯影設(shè)備、刻蝕機(jī)、去膠機(jī)、薄膜沉積設(shè)備、清洗機(jī)、CMP設(shè)備、離子注入機(jī)、熱處理設(shè)備、量測(cè)設(shè)備；后道制造設(shè)備主要包括減薄機(jī)、劃片機(jī)、裝片機(jī)、引線鍵合機(jī)、測(cè)試機(jī)、分選機(jī)、探針臺(tái)等。

有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，光刻工藝是晶圓制造過程中占用時(shí)間比最大的步驟，約占晶圓制造總時(shí)長(zhǎng)的40%-50%。可以說，如果沒有光刻機(jī)，芯片便無法制造。

如果以各類晶圓制造設(shè)備在產(chǎn)線當(dāng)中的投資額占比來看，光刻機(jī)也是目前晶圓制造產(chǎn)線中成本最高的半導(dǎo)體設(shè)備，約占晶圓生產(chǎn)線設(shè)備總成本的27%。

目前能夠制造7nm以下先進(jìn)制程的EUV光刻機(jī)，一臺(tái)售價(jià)約2億美元，只有ASML一家能夠供應(yīng)，且產(chǎn)能有限。

可以制造2nm先進(jìn)制程的ASML的新一代高數(shù)值孔徑 (High-NA) EUV光刻機(jī)EXE:5500的售價(jià)將更是高達(dá)3億美元。

二、光刻機(jī)市場(chǎng)的霸主是如何煉成的？

1、誕生

ASML的前身是荷蘭電子巨頭飛利浦的光刻設(shè)備研發(fā)部門，曾在1973年成功研發(fā)出了新型光刻設(shè)備（PAS2000的原型），在整體性能研發(fā)方面取得一定成功，但由于成本高昂，且存在一系列技術(shù)問題，未能最終推出。

同時(shí)，由于其他設(shè)備商在解決接觸式光刻機(jī)的缺陷問題上用不同的技術(shù)路徑取得了突破，飛利浦一度計(jì)劃要關(guān)停光刻設(shè)備研發(fā)部門。

不過，隨后另一家半導(dǎo)體設(shè)備廠商ASMI希望與飛利浦合作開發(fā)生產(chǎn)光刻機(jī)，于是在1984年，雙方分別出資約210萬美元成立了ASML。

自2013年起擔(dān)任ASML的首席執(zhí)行官的彼得·溫寧克（Peter Wennink），雖然早在1999年就加入了ASML，但那已是在ASML成立的15年后。

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△ASML最初的辦公地點(diǎn)

“那時(shí)ASML經(jīng)濟(jì)困難，沒有資金，我們很窮。因?yàn)轱w利浦公司太大了，沒有人看重這個(gè)小公司，他們?cè)噲D做一些瘋狂的事情，所以他們忽略了我們。”溫寧克說到。

△彼得·溫寧克（Peter Wennink）

在當(dāng)時(shí)的光刻機(jī)市場(chǎng)，ASML也還只是一個(gè)“無名小卒”。

資料顯示，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)主要被美國(guó)GCA和日本的尼康所占據(jù)，二者分別占據(jù)了約30%的市場(chǎng)，Ultratech占比約10%，剩下的市場(chǎng)則被Eaton、P&E、佳能、日立等廠商瓜分，不過他們的份額均不到5%。

2、發(fā)展

盡管如此，在成立的第一年，ASML成功地推出了首款步進(jìn)式光刻機(jī)PAS2000（基于1973年推出光刻設(shè)備的進(jìn)一步完善，飛利浦最初的210萬美注資中有180萬美元就是用尚未研發(fā)完成的PAS2000充當(dāng)?shù)模?/p>

不過，PAS2000采用的是油壓驅(qū)動(dòng)，技術(shù)落后于當(dāng)時(shí)的同行。

△PAS2000

1986年，ASML改進(jìn)了對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，推出了PAS2500/10步進(jìn)型光刻機(jī)，同時(shí)與德國(guó)鏡頭制造商卡爾蔡司（Carl Zeiss）建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。

1988年，ASML跟隨飛利浦在臺(tái)灣的合資流片工廠臺(tái)積電開拓了亞洲業(yè)務(wù)，彼時(shí)，剛剛成立不久的臺(tái)積電為ASML帶來了急需的17臺(tái)光刻機(jī)訂單，使得ASML的國(guó)際化拓展初見成功。與臺(tái)積電的深度合作，也為此后ASML的高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

當(dāng)時(shí)，ASML在美國(guó)有五個(gè)辦事處，共有84名員工，并在荷蘭維爾多芬（Veldhoven）設(shè)立了一個(gè)新的據(jù)點(diǎn)，最終成為該公司的總部。

1990年左右，ASML推出PAS5500系列光刻機(jī)，這一設(shè)計(jì)超前的8英寸光刻機(jī)，其采用了模塊化設(shè)計(jì)的光刻系統(tǒng)，可以在同一平臺(tái)上生產(chǎn)多代先進(jìn)IC。

該平臺(tái)的完全模塊化設(shè)計(jì)使芯片制造商能夠隨著技術(shù)需求的增加升級(jí)系統(tǒng)，并具有業(yè)界領(lǐng)先的生產(chǎn)效率和精度，成為了ASML當(dāng)時(shí)扭轉(zhuǎn)局勢(shì)的重要產(chǎn)品。

△PAS5500

PAS5500不僅為ASML帶來臺(tái)積電、三星和現(xiàn)代等關(guān)鍵客戶，憑借PAS5500的優(yōu)勢(shì)持續(xù)獲得客戶的認(rèn)可，也為ASML帶來了市占率的持續(xù)提升和豐厚的盈利。到1994年時(shí)，ASML在全球光刻機(jī)市場(chǎng)的市占率已經(jīng)提升至18%。

1995年，ASML分別在阿姆斯特丹及紐約納斯達(dá)克上市。ASML利用上市募集的資金開始進(jìn)一步加大研發(fā)投入并擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，擴(kuò)建了位于荷蘭埃因霍溫的廠房，現(xiàn)已成為ASML的總部。

3、超越

如果說PAS5500的成功，讓ASML成功在光刻機(jī)市場(chǎng)有了重要的一席之地，那么ASML在浸沒式光刻技術(shù)上的成功，則一舉擊敗尼康等頭部光刻機(jī)廠商，成為全球光刻機(jī)市場(chǎng)的龍頭老大。

在2000年之前，光刻設(shè)備中一直采用的是干式光刻技術(shù)，雖然鏡頭和光源等一直在改進(jìn)，但始終難以將光刻光源的193nm（DUV，深紫外光）波長(zhǎng)縮短到157nm，從而進(jìn)一步提升光刻機(jī)的分辨率。

直到2002年，時(shí)任臺(tái)積電研發(fā)副總的林本堅(jiān)博士提出了一個(gè)簡(jiǎn)單解決辦法：放棄突破157nm，退回到技術(shù)成熟的193nm，把透鏡和硅片之間的介質(zhì)從空氣換成水，由于水對(duì)193nm光的折射率高達(dá)1.44，那么波長(zhǎng)可縮短為193/1.44=134nm，從而可以大幅提升光刻分辨率。

從以下公式可以看到，光刻分辨率（R）主要由三個(gè)因數(shù)決定，分別是光的波長(zhǎng)（λ）、鏡頭半孔徑角的正弦值（sinθ）、折射率（n）以及系數(shù)k1有關(guān)。

在光源波長(zhǎng)及k1不變的情況下，要想提升分辨率，則需要提升n或者sinθ值。由于sinθ與鏡頭有關(guān)，提升需要很大的成本，目前sinθ已經(jīng)提升到0.93，已很難再提升，而且其不可能大于1,所以提升n就顯得更為現(xiàn)實(shí)。

因此，在原有的193nm光刻機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中增加浸沒單元，利用超純水替換透鏡和晶圓表面之間的空氣間隙（水在193nm波長(zhǎng)時(shí)的折射率n=1.44，空氣為1），使得光源進(jìn)入后波長(zhǎng)縮短，從而提升光刻分辨率。

基于與臺(tái)積電的長(zhǎng)期深度合作，以及希望通過彎道超車來對(duì)尼康等走干式光刻技術(shù)路線的頭部光機(jī)廠商的趕超，ASML當(dāng)時(shí)選擇了與臺(tái)積電合作，走浸沒式光刻路線，在2003年開發(fā)出了首臺(tái)浸沒式光刻機(jī)樣機(jī)TWINSCAN AT:1150i，成功將90nm制程提升到65nm。

2006年，ASML首臺(tái)量產(chǎn)的浸入式設(shè)備TWINSCAN XT:1700i發(fā)布。2007年，AMSL又推出了首個(gè)193nm的浸沒式系統(tǒng)TWINSCAN XT:1900i。

相對(duì)于走干式157nm光刻機(jī)路線進(jìn)行迭代研發(fā)的尼康等廠商來說，ASML 193nm浸沒式光刻機(jī)由于是基于原有的成熟的平臺(tái)進(jìn)行改進(jìn)，不僅成本更低、優(yōu)化升級(jí)更迅速，而且精度更高，良率也更高，受到了客戶的普遍歡迎。這也使得ASML通過浸沒式光刻機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)及市場(chǎng)的雙重領(lǐng)先。

雖然尼康后期也開始轉(zhuǎn)向浸沒式光刻系統(tǒng)，但是由于時(shí)間進(jìn)度上的大幅落后，也導(dǎo)致了其難以在浸沒式光刻系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)對(duì)ASML的追趕，此后開始迅速走向沒落。

4、稱霸

使用193nm ArF光源的干式光刻，其可以生產(chǎn)的半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)可達(dá)45/40nm，而進(jìn)一步采用浸沒式光刻、配合比較激進(jìn)的可制造性設(shè)計(jì)（DfM）等技術(shù)后，可以生產(chǎn)28nm工藝節(jié)點(diǎn)的芯片。而要在193nm浸沒式光刻的基礎(chǔ)上，進(jìn)入到更高端制程，就必須采用多重曝光，但其半導(dǎo)體工藝制程也只能達(dá)到7nm左右的極限。

雖然193nm浸沒式光刻技術(shù)解決了此前干式光刻技術(shù)面臨的光刻光源的波長(zhǎng)難以進(jìn)一步縮短的問題，但是隨著工藝制程的繼續(xù)推進(jìn)，要想繼續(xù)提升光刻分辨率，如果不能進(jìn)一步縮短光源波長(zhǎng)，就必須采用多重曝光，

然而使用多重曝光會(huì)帶來兩大新問題：一是光刻加掩膜的成本上升，而且影響良率，多一次工藝步驟就是多一次良率的降低；二是工藝的循環(huán)周期延長(zhǎng)，因?yàn)槎嘀仄毓獠坏黾悠毓獯螖?shù)，而且增加刻蝕（ETCH）和機(jī)械研磨（CMP）工藝次數(shù)等。同時(shí)，即便采用了多重曝光，對(duì)于193nm浸沒式光刻機(jī)來說，制造7nm工藝節(jié)點(diǎn)的芯片也已經(jīng)是極限。

所以，如果要推動(dòng)半導(dǎo)體制程繼續(xù)往5nm及以下走，最為直接的方法就是采用新的波長(zhǎng)為13.5nm的EUV（極紫外光）作為曝光光源（僅是193nm的1/14），不僅可以使得光刻的分辨率大幅提升，同時(shí)也不再需要多重曝光，一次就能曝出想要的精細(xì)圖形，而且也不需要浸沒系統(tǒng)，沒有超純水和晶圓接觸，在產(chǎn)品生產(chǎn)周期、OPC的復(fù)雜程度、工藝控制、良率等方面的優(yōu)勢(shì)明顯。

得益于通過193nm浸沒式光刻機(jī)系統(tǒng)在市場(chǎng)大獲成功，成為全球領(lǐng)先光刻機(jī)廠商之后，ASML很快又投入了全新的EUV光刻機(jī)的研發(fā)。

2010年，ASML首次發(fā)售概念性的EUV光刻系統(tǒng)NXW:3100，從而開啟EUV光刻系統(tǒng)的新時(shí)代。

但是EUV光刻機(jī)的研發(fā)不僅耗資巨大，即使研發(fā)成功，其單價(jià)也是高的驚人（單臺(tái)售價(jià)超過1億美元），僅有少數(shù)晶圓制造商能夠負(fù)擔(dān)的起（目前全球也僅有5家廠商在用EUV光刻機(jī)），主要給ASML帶來了巨大的壓力。

為了繼續(xù)推動(dòng)EUV光刻系統(tǒng)的研發(fā)，2012年ASML提出“客戶聯(lián)合投資專案”(Customer Co-Investment Program)， 獲得其主要客戶英特爾、臺(tái)積電、三星這三大全球晶圓制造巨頭的支持，ASML以23%的股權(quán)從這三家客戶那里共籌得53億歐元資金，以投入EUV光刻系統(tǒng)的研發(fā)和量產(chǎn)。

2013年，ASML發(fā)售第二代EUV系統(tǒng)NXE:3300B，但是精度與效率不具備10nm以下制程的生產(chǎn)效益；2015年ASML又推出第三代EUV系統(tǒng)NXE:3350。

2016年，第一批面向制造的EUV系統(tǒng)NXE:3400B開始批量發(fā)售，NXE:3400B的光學(xué)與機(jī)電系統(tǒng)的技術(shù)有所突破，極紫外光源的波長(zhǎng)縮短至13nm，每小時(shí)處理晶圓125片，或每天可1500片；連續(xù)4周的平均生產(chǎn)良率可達(dá)80%，兼具高生產(chǎn)率與高精度。

2019年推出的NXE:3400C更是將產(chǎn)能提高到每小時(shí)處理晶圓175片。目前，ASML在售的EUV光刻機(jī)包括NXE:3300B、NXE:3400C兩種機(jī)型。

據(jù)ASML介紹，對(duì)于EUV光刻機(jī)的研發(fā)，ASML總計(jì)花了90億美元的研發(fā)投入和17年的研究，才最終獲得了成功。

憑借著英特爾、臺(tái)積電、三星著三大頭部客戶的強(qiáng)力支持，再加上ASML自身在EUV光刻領(lǐng)域的持續(xù)研發(fā)投入，以及在EUV光刻設(shè)備上游的關(guān)鍵器件和技術(shù)領(lǐng)域的多筆收購(gòu)及投資布局，使得ASML多年來一直是全球EUV光刻機(jī)市場(chǎng)的唯一供應(yīng)商。

1997年，英特爾牽頭創(chuàng)辦了EUV LLC聯(lián)盟，隨后ASML作為唯一的光刻設(shè)備生產(chǎn)商加入聯(lián)盟，共享研究成果。

1999年6月，ASML收購(gòu)MicroUnity Systems Engineering Inc. 業(yè)務(wù)部JMaskTools，使得公司在先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)方面可以提供最完整的解決方案，改善了公司光刻機(jī)的掃描和成像能力，顯著增加了聚集深度，擴(kuò)大了光刻窗口，提高了芯片產(chǎn)量。

2001年5月完成對(duì)Silicon Valley Group，Inc. (SVG) 的收購(gòu)，獲得了投影掩罩瞄準(zhǔn)技術(shù)、掃描技術(shù)，極大的提升了公司產(chǎn)品的技術(shù)，并在美國(guó)擁有了研發(fā)生產(chǎn)基地。

2007年3月，ASML完成了收購(gòu)光刻解決方案提供商Brion Technologies, Brion的計(jì)算光刻技術(shù)(設(shè)計(jì)驗(yàn)證，分辨率增強(qiáng)技術(shù)RET以及光學(xué)鄰近效應(yīng)修正OPC)能使半導(dǎo)體制造商得以對(duì)制作出的集成電路圖形進(jìn)行仿真，并可更正掩模圖形，從而優(yōu)化制造工藝，提高成品率。

2013年5月30日，ASML以25億美元完成了對(duì)美國(guó)準(zhǔn)分子光源提供商Cymer公司的收購(gòu)，為ASML量產(chǎn)EUV光刻系統(tǒng)起決定性作用。

不過，需要指出的是，美國(guó)政府同意ASML收購(gòu)Cymer是有條件的，ASML需同意在美國(guó)建立一所工廠和一個(gè)研發(fā)中心，以此滿足所有美國(guó)本土的產(chǎn)能需求。同時(shí)，ASML還需要保證Cymer的產(chǎn)品的55%的零部件均從美國(guó)供應(yīng)商處采購(gòu)，并接受定期審查。這也為美國(guó)后續(xù)阻撓ASML對(duì)中國(guó)大陸出口EUV光刻機(jī)埋下了伏筆。

2016年11月5日，AMSL收購(gòu)了卡爾蔡司半導(dǎo)體制造技術(shù)公司（Carl Zeiss SMT）的24.9%股權(quán)，以強(qiáng)化雙方在半導(dǎo)體微影技術(shù)方面的合作，研發(fā)下一代Hig NA EUV光刻系統(tǒng)。

2016年11月22日，ASML完成對(duì)漢微科Hermes Microvision收購(gòu)，以強(qiáng)化對(duì)半導(dǎo)體制造商的高科技服務(wù)。

以上這些收購(gòu)和投資，使得ASML幾乎控制了整個(gè)EUV光刻機(jī)上游的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為其長(zhǎng)期獨(dú)霸EUV光刻機(jī)市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。憑借著在浸沒式光刻機(jī)及EUV光刻機(jī)市場(chǎng)的成功，ASML最終成為了全球光刻機(jī)市場(chǎng)的絕對(duì)霸主。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球半導(dǎo)體光刻機(jī)總銷量約413臺(tái)，銷售額約130億美元，其中用于晶圓制造的基本均為ASML、尼康和佳能三家公司的產(chǎn)品。

如果以銷量來看，ASML銷售258臺(tái)占比62%（其中EUV光刻機(jī)出貨量已經(jīng)達(dá)到 31臺(tái)），佳能銷售122臺(tái)占比30%，尼康銷售33臺(tái)占比8%；如果以銷售額來看，ASML的份額高達(dá)近90%。

三、ASML EUV光刻機(jī)工廠揭秘

CNBC在本月初的時(shí)候參觀了ASML位于荷蘭維爾多芬（Veldhoven）總部的EUV光刻機(jī)工廠。據(jù)介紹，該工廠占地約50000平方米，共有1500名員工，他們正在7 x 24小時(shí)輪班工作，ASML銷售到全球各地的EUV光刻機(jī)均由該工廠進(jìn)行總裝生產(chǎn)。

據(jù)ASML介紹整部EUV光刻機(jī)是由“照明光學(xué)模組”（Illuminator）、“投影光學(xué)模組”（Projection optics）、“光罩傳輸模組”(Reticle Handler)、“光罩平臺(tái)模組”(Reticle Stage)、“晶圓傳送模組”（Wafer Handler）、“晶圓平臺(tái)模組”（Wafer Stage）及“光源模組”（Soure）這七大模組組成。

其中，EUV光源被稱為激光等離子體光源，是通過30千瓦功率的二氧化碳激光器每秒2次轟擊霧化的錫（Sn）金屬液滴（錫金屬液滴以每秒50000滴的速度從噴嘴內(nèi)噴出），將它們蒸發(fā)成等離子體，通過高價(jià)錫離子能級(jí)間的躍遷獲得13.5nm波長(zhǎng)的EUV光線。

△EUV激光系統(tǒng)

△錫金屬液滴以每秒50000滴的速度從噴嘴內(nèi)噴出，通過二氧化碳激光器激光進(jìn)行轟擊，產(chǎn)生EUV光線

由于EUV光線波長(zhǎng)非常短，所以它們會(huì)很容易被空氣吸收，所以整個(gè)EUV光源的工作環(huán)境需要被抽成真空。

同時(shí)，EUV光線也無法被玻璃透鏡折射，必須以硅與鉬制成的特殊鍍膜反射鏡，來修正光的前進(jìn)方向，而且每一次反射仍會(huì)損失不少的能量，導(dǎo)致最終到達(dá)晶圓的光子只有原來的約5%左右（ASML公布的最新數(shù)據(jù)）。

為此，ASML與德國(guó)光學(xué)公司蔡司（Zeiss）合作，由該公司來生產(chǎn)世界上最平坦的鏡面，以使得EUV光線經(jīng)過多次反射后能夠精準(zhǔn)的投射到晶圓上。

△蔡司的反射鏡

據(jù)ASML EUV工廠工程總監(jiān)Mike LaBelle介紹，EUV光刻系統(tǒng)當(dāng)中的蔡司的反射鏡的平整度是令人難以置信的。“如果將這個(gè)反射鏡放大到我們所在國(guó)家的大小，那么EUV光線最大的撞擊在這個(gè)國(guó)家大小的鏡面上的只有大約一毫米。”

ASML EUV工廠工程總監(jiān)Mike LaBelle

臺(tái)積電也曾表示，“目標(biāo)必須非常精確，這相當(dāng)于從月球發(fā)射EUV激光，擊中地球上的一枚硬幣。”

此外，CNBC還參觀了位于美國(guó)圣地亞哥的ASML生產(chǎn)光源的子公司Cymer的潔凈室。

據(jù)ASML制造業(yè)務(wù)高級(jí)經(jīng)理Pete Mayol介紹，他負(fù)責(zé)這個(gè)生產(chǎn)EUV光源的潔凈室已經(jīng)六年了。下圖中的設(shè)備上部就是儲(chǔ)存“錫”的地方，下方則是噴射“錫滴”的噴嘴。

“如果任何一種有缺陷的顆粒出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)在毛細(xì)管的頂端，那就意味著失敗。我們將移除并重新開始。”Pete Mayol說到。

△噴射“錫滴”的噴嘴

四、龐大的供應(yīng)鏈體系與共生關(guān)系

ASML公布資料顯示，一部EUV光刻機(jī)的長(zhǎng)度超過10米、高度達(dá)2層樓的EUV，每臺(tái)有超過10萬個(gè)零件，加上3000條線纜、4萬個(gè)螺栓及2公里長(zhǎng)的軟管等零組件，最大重量達(dá)180噸。

其中的7大模塊，每個(gè)模塊則是由ASML全球六個(gè)生產(chǎn)基地之一制造（涵蓋了全球60個(gè)工廠），然后運(yùn)送到荷蘭Veldhoven進(jìn)行測(cè)試總裝，然后再將其拆開裝運(yùn)，需要20輛卡車或3架滿載的波音747飛機(jī)。

需要指出的是，ASML的EUV光刻機(jī)的10萬多個(gè)零件，涉及到來自超過40多個(gè)國(guó)家的5000多家供應(yīng)商。機(jī)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和零部件極為復(fù)雜，對(duì)誤差和穩(wěn)定性的要求極高，并且這些零件幾乎都是定制的，90%零件都采用的是世界上最先進(jìn)技術(shù)，85%的零部件是和供應(yīng)鏈共同研發(fā)，甚至一些接口都要工程師用高精度機(jī)械進(jìn)行打磨，尺寸調(diào)整次數(shù)更可能高達(dá)百萬次以上。

雖然在DUV光刻機(jī)領(lǐng)域，除了ASML之外，還有尼康和佳能這兩家供應(yīng)商可以選擇，但是在EUV光刻機(jī)領(lǐng)域，ASML一直是唯一的選擇。

有專家表示，任何其他公司都可能需要幾十年的時(shí)間才能迎頭趕上，這不僅是因?yàn)锳SML的專有技術(shù)，還因?yàn)樗c近800家供應(yīng)商達(dá)成了復(fù)雜的、往往是獨(dú)家的交易。

“我們對(duì)客戶來說是獨(dú)一無二的，就像我們的一些供應(yīng)商對(duì)我們來說是獨(dú)一無二的一樣。有些人說，那些幾乎共生的關(guān)系比結(jié)婚更糟糕，因?yàn)槟悴荒茈x婚。”溫寧克說到。

自2020年四季度以來，全球爆發(fā)了全面的“缺芯”危機(jī)，促使眾多的晶圓制造商開始積極的擴(kuò)產(chǎn)以提升產(chǎn)能，而這些廠商大都需要采購(gòu)ASML的光刻機(jī)。為此ASML也在努力的提升產(chǎn)能，但是ASML的供應(yīng)商同樣也遇到了缺芯問題。

“我們收到了很多來自供應(yīng)商的信息，他們說，‘嘿，我們可能會(huì)延遲向你們交付模塊，因?yàn)槲覀儫o法獲得芯片。’同樣對(duì)于我們來說，如果我們不能得到芯片，我們也就不能制造更多的機(jī)器來制造更多的芯片。所以這里有一個(gè)陷阱。我們還在努力，祈禱好運(yùn)。但這是一場(chǎng)持久的斗爭(zhēng)。我認(rèn)為ASML的產(chǎn)能未來會(huì)跟上需求，也許增長(zhǎng)甚至?xí)^他們的目標(biāo)，這是可能的。”

溫寧克進(jìn)一步指出：“世界需要更多的芯片，所以我們需要制造更多的機(jī)器。雖然我們的機(jī)器的平均售價(jià)會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，但是我們能夠持續(xù)降低單位晶體管的制造成本，這正是我們過去38年來一直在做的事情。在接下來的幾十年里，我們將繼續(xù)這樣做。”

根據(jù)財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，在2021年，ASML出售了42臺(tái)EUV機(jī)器，使其ASML光刻機(jī)的EUV光刻機(jī)總出貨量達(dá)到140臺(tái)左右。

由于每臺(tái)機(jī)器的售價(jià)高達(dá)近2億美元，目前只有五家客戶有能力購(gòu)買ASML的EUV系統(tǒng)，包括美光、SK Hynix、三星、英特爾和臺(tái)積電，而最后三家廠商占ASML業(yè)務(wù)的近83.7%。

五、單價(jià)超3億美元，HigH NA EUV光刻機(jī)已售出四臺(tái)

由于EUV光刻系統(tǒng)中使用的極紫外光波長(zhǎng)（13.5nm）相比DUV 浸入式光刻系統(tǒng)（193 nm）有著顯著降低，多圖案 DUV 步驟可以用單次曝光 EUV 步驟代替。可以幫助芯片制造商繼續(xù)向7nm及以下更先進(jìn)制程工藝推進(jìn)的同時(shí)，進(jìn)一步提升效率和降低曝光成本。

自2017年ASML的第一臺(tái)量產(chǎn)的EUV光刻機(jī)正式推出以來，三星的7nm/5nm工藝，臺(tái)積電的第二代7nm工藝和5nm工藝的量產(chǎn)都是依賴于0.55 數(shù)值孔徑的EUV光刻機(jī)來進(jìn)行生產(chǎn)。

目前，臺(tái)積電、三星、英特爾等頭部的晶圓制造廠商也正在大力投資更先進(jìn)的3nm、2nm技術(shù)，以滿足高性能計(jì)算等先進(jìn)芯片需求。而3/2nm工藝的實(shí)現(xiàn)則需要依賴于ASML新一代的高數(shù)值孔徑 (High-NA) EUV光刻機(jī)EXE:5000系列。

ASML目前正在開發(fā)當(dāng)中的高數(shù)值孔徑 (High NA) EUV光刻機(jī)是基于 0.33 數(shù)值孔徑透鏡的 EUV 光刻系統(tǒng)的迭代產(chǎn)品，其具有 0.55 數(shù)值孔徑的鏡頭，分辨率為 8 納米。

而現(xiàn)有的0.33 數(shù)值孔徑透鏡的 EUV 光刻系統(tǒng)的分辨率為 13 納米，使得芯片制造商能夠生產(chǎn)3/2nm及以下更先進(jìn)制程的芯片，并且圖形曝光的成本更低、生產(chǎn)效率更高。

但是，High NA EUV光刻系統(tǒng)造價(jià)相比前代的EUV光刻機(jī)也更高了，達(dá)到了3億美元。

在此次CNBC的采訪當(dāng)中，ASML似乎也是首次公開展示了High NA EUV光刻系統(tǒng)EXE 5000。不過，ASML并未介紹更多的細(xì)節(jié)信息。但從外形來看，High NA EUV光刻系統(tǒng)要比前代的EUV光刻系統(tǒng)高度更高。

△High NA EUV光刻系統(tǒng)EXE 5000

值得注意的是，ASML總裁兼CEO溫寧克透露，在2021年第四季度，ASML獲得的價(jià)值為70.50億歐元的新增訂單當(dāng)中，0.35 NA EUV光刻系統(tǒng)和0.55 NA EUV光刻系統(tǒng)的訂單金額就達(dá)到了26億歐元。

溫寧克表示，ASML在2021年第四季度收到了一份TWINSCAN EXE:5000的訂單。自2018年以來，ASML已經(jīng)收到四份TWINSCAN EXE:5000的訂單。

據(jù)了解，EXE:5000主要面向的是3nm工藝，而第二代的0.55 NA EUV光刻機(jī)TWINSCAN EXE:5200將會(huì)被用于2nm工藝的生產(chǎn)。

據(jù)溫寧克透露，在2022年初，ASML已收到了下一代的TWINSCAN EXE:5200的第一份訂單（來自英特爾），這標(biāo)志著ASML在引入 0.55 NA EUV光刻的道路上又邁出了一步。

根據(jù)ASML的路線圖，TWINSCAN EXE:5000將會(huì)在今年下半年出貨，每小時(shí)可生產(chǎn)185片晶圓。而TWINSCAN EXE:5200將會(huì)在2024年底出貨，每小時(shí)可生產(chǎn)超過220片晶圓。