每臺售價(jià)2億美元 阿斯麥的EUV光刻機(jī)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(shí)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(jī)的工廠。

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

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

　　EUV是極紫外線的縮寫。阿斯麥生產(chǎn)的EUV光刻機(jī)可以大量產(chǎn)生這種波長極短的光，用于在微芯片上打印細(xì)小而復(fù)雜的圖案。熔融錫在極快速度下發(fā)生微小爆炸，從而產(chǎn)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(shè)計(jì)蝕刻圖案。

　　由于全球范圍內(nèi)的芯片短缺問題，從游戲機(jī)到汽車等產(chǎn)品的訂單積壓，整個(gè)芯片制造行業(yè)對阿斯麥EUV光刻技術(shù)的需求大幅上升。自2018年底以來，阿斯麥股價(jià)已經(jīng)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?zhǔn)紫瘓?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(jià)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(jī)器，順便說一句，只要我們能降低單個(gè)晶體管的制造成本，這些機(jī)器的平均銷售價(jià)格就會(huì)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(yīng)商的信息，他們說，‘我們可能會(huì)推遲向你們交付模塊，因?yàn)槲覀儫o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(chǎn)更多芯片的機(jī)器。’”

　　溫寧克說，這對阿斯麥來說已經(jīng)是常態(tài)化問題。

　　2億美元的機(jī)器

　　據(jù)溫寧克說，在過去的十年時(shí)間里，阿斯麥總共售出大約140套EUV光刻機(jī)，現(xiàn)在每一套系統(tǒng)的成本高達(dá)2億美元。其新一代高數(shù)值孔徑(High NA)光刻機(jī)的價(jià)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(jī)“太貴了，大多數(shù)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(chǎn)更先進(jìn)的芯片。

　　如今，阿斯麥只向五家芯片制造商出售這種機(jī)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(wù)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(jī)制造的芯片。自那以來，臺積電一直處于領(lǐng)先地位，芯片制造技術(shù)至少比三星和英特爾領(lǐng)先一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)。

　　阿斯麥建立市場主導(dǎo)地位的時(shí)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(jī)起到了決定性的作用。

　　“當(dāng)時(shí)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(shí)際上是我們建立公司的基礎(chǔ)。所以我們是被迫成了系統(tǒng)架構(gòu)師和系統(tǒng)集成商。”

　　時(shí)間追溯到1984年，當(dāng)時(shí)的阿斯麥?zhǔn)秋w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(jī)。這種機(jī)器是20世紀(jì)50年代在美國實(shí)驗(yàn)室發(fā)明問世的。

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

　　到1988年，阿斯麥在美國已經(jīng)有5個(gè)辦事處，84名員工，在荷蘭維爾德霍溫設(shè)立了一個(gè)新的辦事處，最終這里也成為阿斯麥的總部。

　　“在整個(gè)行業(yè)準(zhǔn)備研究EUV光刻機(jī)的早期階段，沒有哪一個(gè)美國公司愿意冒險(xiǎn)嘗試，只有阿斯麥做到了。”科技行業(yè)作家米勒說，“阿斯麥?zhǔn)且患液商m公司，但也是一家嚴(yán)重依賴美國零部件的荷蘭公司，其光刻機(jī)尤為如此。”

　　全球供應(yīng)鏈

　　EUV光刻機(jī)由來自全球近800家供應(yīng)商的多個(gè)模塊和數(shù)十萬個(gè)零部件組成。每個(gè)模塊都在阿斯麥遍布全球的60個(gè)工廠中完成生產(chǎn)，然后運(yùn)往維爾德霍溫進(jìn)行組裝。每臺組裝好的機(jī)器經(jīng)過測試后，再拆解運(yùn)往芯片制造商。運(yùn)輸一套EUV光刻機(jī)需要20輛卡車，或者三架滿載的波音747飛機(jī)。

　　在EUV光刻機(jī)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(jī)。雖然日本尼康仍是阿斯麥在DUV光刻機(jī)市場的主要競爭對手，但想要買EUV光刻機(jī)只能找阿斯麥。專家表示，其他公司可能需要幾十年時(shí)間才能趕上，一方面是因?yàn)榘⑺果湏碛袑Ｓ屑夹g(shù)，另一方面是因?yàn)樗�與數(shù)百家供應(yīng)商達(dá)成了往往是獨(dú)家的復(fù)雜合作協(xié)議。

　　“我們對一些客戶來說是獨(dú)一無二的，一些供應(yīng)商對我們來說也是獨(dú)一無二的，”溫寧克說。“有些人說，這種近乎共生的關(guān)系比結(jié)婚還要糟糕，因?yàn)槟悴荒茈x婚。”

　　阿斯麥讓自身免受供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)影響的一種方式是收購部分供應(yīng)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(xué)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(zāi)，但溫寧克說，這次事故不會(huì)對今年交付設(shè)備造成重大影響。

　　阿斯麥預(yù)計(jì)，2022年公司銷售額將增長20%;到本世紀(jì)20年代末，公司年?duì)I收將增長11%。(辰辰)