ASML CEO：全球只有ASML能造出EUV光刻机，其他对手还停留在“想要造”的阶段。想要造跟能造之间，存在巨大鸿沟

前沿导读

据新浪财经指出，ASML CEO克里斯托弗·富凯再次谈及EUV光刻机技术，他表示“全世界只有一家公司能够制造这类设备。想要造出设备，和真正有能力造出设备，二者之间存在巨大鸿沟。ASML有数十年的技术经验、供应链能力、工程能力的沉淀，这个技术领域没有捷径可走。”

“世界上很多国家都进入追赶阶段，少数几家企业已经掌握了决定整体经济未来的关键能力。”

技术鸿沟

富凯的态度很明确，能够生成EUV光刻图像只是一个起点，下一步还需要实现数十亿颗芯片的量产制造。其中涉及到光刻机的制造效率、对准精度，还要保持非常高的开机率以及可靠性。

目前来说，只有ASML做到了以上要求。

对于半导体设备来说，可以划分为四个关键点：物理原理、工程整机、供应链生态、客户量产验证。缺少了任何一个关键点，都无法实现设备的商业化发展。

EUV光刻机采用13.5nm极紫外光制造芯片，这个波长缩短可以制造更小的晶体管线宽，但是其技术难题也来自波长太短。EUV无法穿透普通玻璃，空气、灰尘、甚至残余气体都会对EUV光源进行吸收。

DUV光刻机的那套“透镜组和空气光路”的方法直接用不了，所以就必须对整个激光系统和曝光系统的进行重构，光源用等离子体发射，光路用真空和反射镜引导曝光。

ASML的EUV技术大致是这样：每秒喷几万滴锡滴，先用预脉冲把锡滴打扁，再用高功率CO₂激光击中产生等离子体，辐射出13.5nm光，再经多层膜反射镜收集进投影系统。

原理已经很清晰了，但关键问题是要实现长期稳定输出足够功率、足够均匀、足够低污染的极紫外光。能量转换效率只有几个百分点，绝大部分电变成热，热管理、锡碎屑、镜面污染、激光一致性全都要同时解决。

解决这些问题，需要基础学科的科学家、工程学家、供应链管理人员等多个领域的人才集中起来进行解决。ASML的技术团队就是容纳了大量多学科、多领域的高精尖人才，剩下就是顶级供应链企业的支持。

由于EUV不能透射，只能用钼/硅多层膜反射镜。每面镜要抛光到近原子级面形，再镀几十层交替薄膜，任何一层厚度偏差、任何一点表面粗糙度，都会降低反射率。

一台EUV从光源收集、照明到投影，镜组十来片，每反射一次都有损耗，最后到晶圆上的光强度全靠镜面的精度支撑。

在曝光镜头和曝光系统这个板块，ASML交给了德国蔡司半导体部门。

蔡司在光学镜头领域拥有足够的权威，光靠着眼镜片、显微镜、望远镜、相机镜头等消费产品的业务支持，就可以让蔡司稳定发展几十年。

尼康、佳能、索尼等日系光学巨头也拥有非常强大的光学技术，但是无论这些日系厂商的技术有多强，都无法动摇蔡司在这个领域的龙头地位，甚至蔡司还推出了多款适配日系相机的镜头产品，与日系镜头形成竞争关系。

EUV在曝光时，锡滴、激光、收集镜、照明镜、掩模、投影镜、双工件台、对齐传感器、真空阀门、热补偿算法全要同步进行工作。

这对于一台重量约180吨、尺寸相当于两层巴士车的EUV光刻机来说是个不小的挑战，其光刻机的装配与校准需要耗费数月时间才能完成。单纯拥有EUV光刻机的所有零部件只是第一步，下一步需要将所有零部件拼装在一起，形成一个可以使用的整体。

蔡司做光学、通快做高功率CO₂激光器、Cymer做锡滴与光源整机、VDL等做机电与工件台结构，再加真空、传感器、软件、计量、材料等多个环节，ASML的全球供应商已经超过了5000家。

ASML的优势不完全在于某个零件，而在于把数十万级零件整合在一起，形成一套可预测、可维护、可升级的光刻系统。

竞争对手

EUV光刻机是个处于“风口浪尖”的尖端制造设备，除ASML之外，日本企业和中国企业都在对EUV技术进行研究，只不过日本企业在商业化层面早已放弃，而中国企业还在持续进行攻关。

在DUV技术时代，尼康、佳能这俩日本厂商还占据主动权。但是随着台积电联合ASML开发了更加先进的浸润式DUV光刻机，尼康和佳能的江湖地位开始持续下降，以至于现在完全被ASML“压着打”。

尼康是日本此前EUV光刻机项目的核心支柱，并且也投入了上千亿日元进行技术研发，但是直到2018年，尼康都没有造出一台像样的原型机设备来推动项目进入下一个阶段，而此时的ASML已经完成了多款EUV系统的研发，并且也将最终可量产芯片的EUV光刻机交付给晶圆厂制造芯片。

需要EUV光刻机的客户很少，当时只有台积电、三星、英特尔这三家。这些企业不需要一台只会进行曝光的原型机，而是需要一台全年高开机率、高稳定性、可量产、可持续升级的制造设备。

如果没有头部晶圆厂使用设备生成制造数据，那么该设备只能是停留在实验室阶段，无法进行技术优化和进一步的升级。

ASML能在浸润式DUV和EUV领域“异军突起”，也因为和英特尔、台积电、三星等国际大厂形成研发—采购—反馈的闭环模式。

ASML后来收购Cymer、参股蔡司、和通快达成深度合作，也都是为了在供应链层面深化合作，统一调度，形成以ASML为中心的技术生态圈。

反观尼康就没这么顺利了，尼康本身就可以制造高素质的工业镜头，主打一个高度自研自产。也正是因为尼康这种过于自主研发的模式，导致其丧失了与国际供应链接触的最佳时机。

ASML已经将商业化的EUV卖给了需要设备的几家大客户，尼康只能被迫停掉了EUV项目，及时止损。

ASML CEO富凯表示称，我们的客户心理会产生疑问，如果只有一家供应商，这安全吗？大家总说要找第二家供应商，但是想要找到跟ASML一样实力，并且可以量产先进光刻机的企业，这很难。大量的技术储备、投入的资金、耗费的时间都是巨大的。

并且ASML认为必须要集结全球顶级企业，才能够做成EUV这个先进设备。如果当初让ASML跟尼康一样在EUV领域进行全栈自研，那么ASML绝不可能取得成功。

虽然ASML将日本光刻机产业的没落归咎于过度的自研自产，没有很好的与国际顶尖供应链接触。但尼康EUV项目的失败还有一个因素，那就是用户市场。

ASML已经率先向国际层面需要EUV光刻机的大客户提供了设备，这些客户自然也就不需要尼康的EUV设备了。再加上日本本土的先进芯片制造业较为羸弱，只有设备和材料的优势，芯片制造也是以闪存芯片为主，对于EUV技术没有应用需求，内需市场这条路也被堵死了。

而中国半导体产业与日本产业不同，中国大陆市场自始至终就不被允许获得ASML的EUV光刻机，这导致中国本土晶圆厂有EUV需求，但是没有设备能拿来用。

出口管制迫使中国半导体产业逐步走向自立自强，整个产业链的制造设备都需要自己搞，其中自然也包括DUV光刻机和EUV光刻机。

如果短时间内要求中国企业的国产设备达到跟ASML一样的水平，这很困难。但是从长远的发展角度来看，只要是有自主可控的国产EUV设备，而且还有内需市场的商业化支持，完全可以构建出一条独属于中国半导体产业的发展路径。