科普丨售價1.2億美金！ASML光刻機到底金貴在哪兒？

去年上半年，中芯國際以1.2億美元的價格搶購到一台EUV光刻機，按照約定ASML於今年交付，目前已經搬入廠內。

那麼到底是什麼設備能有單台破億的價格呢?業界人士都清楚光刻機設備對晶片的重要意義，但也許你會思考，既然如此重要，為何只有荷蘭ASML一家獨大?

什麼是EUV光刻機?

眾所周知，晶片是電子產品所必不可少的組件，晶片製造商要想成功地製造出晶片來，必須用到光刻機。

對晶片製造商來說，光刻機就是核心的生產設備。

ASML公司是全球唯一一家能製造EUV光刻機的公司，而想要製造出體積小、性能強、成品率高的晶片，就一定要使用ASML公司的EUV光刻機，而ASML公司研發的這類機器也是目前最先進的光刻機設備。

晶圓製造產業進入7 納米製程之後，目前全世界僅剩台積電與三星，再加上號稱自家10 納米製程優於競爭對手7 納米製程的英特爾等，有繼續開發能力之外，其他競爭者因須耗費大量金錢與人力物力的情況下，都已宣布放棄。

就在7 納米製程節點以下先進位程的領域，必不可少的關鍵就是極紫外線微影(EUV)設備導入。

除了三星用在首代7 納米LPP 製程，台積電也自2019 年開始，將EUV 導入加強版7 納米+製程。

所謂的極紫外線微影設備EUV，就是Extreme Ultraviolet 簡稱，使用通稱極紫外線之極短波(13.5nm)光線的微影技術，能加工至既有ArF 準分子雷射光微影技術不易達到之20nm 以下的精密尺寸。

不但能降低晶圓製造時光罩使用數量，以降低生產成本，並提高生產良率，也因能加工過去ArF 準分子雷射光微影技術不易達到的20nm 以下之精密尺寸，更有助半導體產業摩爾定律(Moore's law)再往下延伸，讓半導體產業發展持續精進。

因EUV 設備扮演如此關鍵性的角色，使全球晶圓生產企業都希望獲得此設備。

2012 年，全球三大頂尖晶圓製造廠商英特爾、台積電、三星等加入全球EUV 市場占有率90% 以上的艾司摩爾(ASML)「客戶聯合投資專案」(Customer Co-Investment Program)，分別取得艾司摩爾15%、5% 及3% 股權，保證取得EUV 優先供貨。

ASML 表示，目前半導體先進位程不可或缺的EUV 設備，每台有超過10 萬個零件，加上3 千條電線、4 萬個螺栓及2 公里長的軟管等零組件，最大重量達180 公噸，每次運輸必要動用40 個貨櫃、20 輛卡車，並3 架次貨機才能運完，且每部造價超過1 億美元。

在這麼龐大的數字下，可以想見ASML 為什麼一年最高產量只有30 部EUV 了。

為什麼只有荷蘭ASML一家獨大?

眾所周知，荷蘭並不是一個大國，國土面積可以將荷蘭定義成一個小國，那麼為什麼荷蘭這麼小的一個國家可以擁有這麼頂級的企業呢?

原因一：ASML出身名門。

荷蘭光刻機企業ASML並不是一個無名公司白手起家發展至今的，它的前身是著名的電子製造商飛利浦，ASML是從中獨立出來發展的，在其發展的前期，飛利浦給予的支持是很大的，前期的經濟以及技術支撐給了ASML很好的發展前景。

原因二：不拘一格降人才。

與我們想像中不同，ASML的光刻機中超過90%的零件都是向外採購的，這與他原來的對手，尼康和佳能是完全不同的。

正是因為這樣的政策，使得他們能夠在整個設備的不同部位同時獲得世界上最先進的技術，而他們自身也可以騰出手來在部件整合和客戶需求上做文章，從而在日新月異的晶片製造行業取得競爭優勢。

而這種高新技術行業馬太效應特別明顯，一旦有一點差距，很快就會迅速拉大。

原因三：對核心技術的掌握。

ASML擁有最先進的EUV光刻技術，世界第二的專利申請量，說明即便是廣泛地外包零件，他們依然對核心技術有著不懈的追求。

ASML使用的是德國機械工藝、蔡司鏡頭和美國公司提供的光源，可以說荷蘭ASML公司背靠整個歐美最頂尖的技術支撐，才得以迅速發展。

歐美之間有技術共享機制，有了一家頂級的集大成者，因為能買得到最好的技術，其他公司也就不願意再投入研究。

再者，光刻機投入巨大並且需要常年的技術積累，荷蘭ASML員工就有23000名，所以很多公司也不願意從頭再來去研製光刻機。

原因四：獨特的合作模式。

雖然ASML光刻機很難得，但是它獨特的合作模式也讓需求者十分領情，畢竟進口大量的部件是需要資金的，為了保持正常運轉，ASML會提出合作模式，如果有公司投資ASML，那麼它會優先為投資方提供供貨，滿足投資方的光刻機需求，這樣一來不僅平衡自己企業的發展還給予了投資方需求，雙方可謂互利共贏。

這樣奇特的合作模式使得ASML獲得了大量的資金，包括英特爾、三星、台積電、海力士都在ASML中有相當可觀的股份，可以說大半個半導體行業都是ASML的合作夥伴。

而且不僅僅是來自合作夥伴的資金支持，更多的還有技術支持。

比如說剛剛提到了ASML在EUV光刻技術上擁有世界第二的專利申請量，而世界第一是德國的蔡司公司，第三是韓國的海力士公司，而這兩家公司都是ASML的合作夥伴。

由於我國晶片技術起步較晚，所以與其他已開發國家還存在著一定的差距。

最近，國內很多家晶片企業陸續訂購到荷蘭ASML公司的晶片光刻機設備。

可以說，未來會有更多ASML公司的光刻機設備運用到國內公司的廠房，國產晶片將迎來設備上重大升級。