每臺售價2億美元 阿斯麥的EUV光刻機為什么別人還造不了

　　3月24日消息，在荷蘭南部靠近比利時邊境的維爾德霍溫鎮(zhèn)，坐落著全世界唯一一家能夠組裝EUV(極紫外)光刻機的工廠。

　　世界上最大的芯片制造商們都需要這種設備。在生產處理器芯片的過程中，EUV光刻機最昂貴。目前全世界只有阿斯麥(ASML)能制造出EUV光刻機。

　　美國塔夫茨大學弗萊徹學院助理教授克里斯·米勒(Chris Miller)表示：“阿斯麥在制造EUV光刻機方面擁有市場壟斷地位。EUV光刻機是最先進的光刻設備，我們今天使用的每一塊先進處理器芯片都需要這種設備。”“他們生產的每一臺機器都是有史以來最復雜的設備之一。”

　　EUV是極紫外線的縮寫。阿斯麥生產的EUV光刻機可以大量產生這種波長極短的光，用于在微芯片上打印細小而復雜的圖案。熔融錫在極快速度下發(fā)生微小爆炸，從而產生極紫外線，然后通過蔡司最平坦的鏡面反射回來。一小部分EUV光粒子照射到硅片表面，按照芯片設計蝕刻圖案。

　　由于全球范圍內的芯片短缺問題，從游戲機到汽車等產品的訂單積壓，整個芯片制造行業(yè)對阿斯麥EUV光刻技術的需求大幅上升。自2018年底以來，阿斯麥股價已經飆升逾340%，這使得阿斯麥的市值超過英特爾等一些頂級客戶。

　　阿斯麥首席執(zhí)行官彼得·溫寧克(Peter Wennink)表示，自38年前公司成立以來，公司一直在降低芯片制造價格，并將在“未來幾十年”繼續(xù)這樣做。

　　“世界需要更多的芯片，”溫寧克表示。“所以我們需要制造更多的機器，順便說一句，只要我們能降低單個晶體管的制造成本，這些機器的平均銷售價格就會持續(xù)增長。”

　　盡管如此，溫寧克表示，全球芯片短缺問題對阿斯麥來說也是挑戰(zhàn)。

　　“我們收到很多來自供應商的信息，他們說，‘我們可能會推遲向你們交付模塊，因為我們無法獲得芯片。’我們則說，‘如果我們得不到芯片，我們就不能制造出能生產更多芯片的機器。’”

　　溫寧克說，這對阿斯麥來說已經是常態(tài)化問題。

　　2億美元的機器

　　據溫寧克說，在過去的十年時間里，阿斯麥總共售出大約140套EUV光刻機，現(xiàn)在每一套系統(tǒng)的成本高達2億美元。其新一代高數值孔徑(High NA)光刻機的價格將超過3億美元。

　　市場研究公司Semico Research的芯片制造行業(yè)分析師喬安妮·伊托(Joanne Itow)表示，阿斯麥的EUV光刻機“太貴了，大多數公司都買不起”。她說：“這肯定把很多廠商趕出了市場。”由于成本太高，芯片制造商格芯在幾年前就決定停止生產更先進的芯片。

　　如今，阿斯麥只向五家芯片制造商出售這種機器。2021年，臺積電、三星和英特爾這三家芯片制造商占阿斯麥業(yè)務的近84%。臺積電表示，其在2019年率先大批量交付使用EUV光刻機制造的芯片。自那以來，臺積電一直處于領先地位，芯片制造技術至少比三星和英特爾領先一個工藝節(jié)點。

　　阿斯麥建立市場主導地位的時間相對較短。十年前，英特爾、三星以及臺積電的重大投資對阿斯麥研究EUV光刻機起到了決定性的作用。

　　“當時我們沒有錢，”1999年加入阿斯麥的溫寧克回憶道。“所以我們出去尋找合作伙伴，這實際上是我們建立公司的基礎。所以我們是被迫成了系統(tǒng)架構師和系統(tǒng)集成商。”

　　時間追溯到1984年，當時的阿斯麥是飛利浦子公司。在荷蘭埃因霍溫飛利浦辦公大樓旁邊一間漏水的小房子里，阿斯麥推出第一臺用于蝕刻芯片的光刻機。這種機器是20世紀50年代在美國實驗室發(fā)明問世的。

　　阿斯麥的EUV光刻機執(zhí)行副總裁克里斯多夫·富凱(Christophe Fouquet)說：“第一臺光刻機看起來就像一臺投影儀。“簡單說，機器上有個用來保存你想要投射圖案的光罩，然后用一套光學系統(tǒng)把圖像投射到晶圓上。”

　　到1988年，阿斯麥在美國已經有5個辦事處，84名員工，在荷蘭維爾德霍溫設立了一個新的辦事處，最終這里也成為阿斯麥的總部。

　　“在整個行業(yè)準備研究EUV光刻機的早期階段，沒有哪一個美國公司愿意冒險嘗試，只有阿斯麥做到了。”科技行業(yè)作家米勒說，“阿斯麥是一家荷蘭公司，但也是一家嚴重依賴美國零部件的荷蘭公司，其光刻機尤為如此。”

　　全球供應鏈

　　EUV光刻機由來自全球近800家供應商的多個模塊和數十萬個零部件組成。每個模塊都在阿斯麥遍布全球的60個工廠中完成生產，然后運往維爾德霍溫進行組裝。每臺組裝好的機器經過測試后，再拆解運往芯片制造商。運輸一套EUV光刻機需要20輛卡車，或者三架滿載的波音747飛機。

　　在EUV光刻機出現(xiàn)之前，芯片制造商可以從阿斯麥、尼康和佳能這三家公司處購買DUV(深紫外)光刻機。雖然日本尼康仍是阿斯麥在DUV光刻機市場的主要競爭對手，但想要買EUV光刻機只能找阿斯麥。專家表示，其他公司可能需要幾十年時間才能趕上，一方面是因為阿斯麥擁有專有技術，另一方面是因為它與數百家供應商達成了往往是獨家的復雜合作協(xié)議。

　　“我們對一些客戶來說是獨一無二的，一些供應商對我們來說也是獨一無二的，”溫寧克說。“有些人說，這種近乎共生的關系比結婚還要糟糕，因為你不能離婚。”

　　阿斯麥讓自身免受供應鏈風險影響的一種方式是收購部分供應商，比如公司于2012年收購了位于圣地亞哥的光源制造商Cymer，還在2020年收購了光學模組公司Berliner Glas。雖然今年1月份Berliner Glas位于德國柏林的工廠發(fā)生了一場火災，但溫寧克說，這次事故不會對今年交付設備造成重大影響。

　　阿斯麥預計，2022年公司銷售額將增長20%;到本世紀20年代末，公司年營收將增長11%。(辰辰)