AMSL的光刻機為何能賣上億美元？

近日荷蘭大廠ASML公布2018年Q3季度財報，季度營收為27.8億歐元，凈利潤為6.8億歐元，全季度出貨5台EUV，同時ASML預計今年將出貨18台EUV，明年獎把產量提升至30台。

平均每台價值上億美元的EUV光刻機，為何受到廠商如此的追捧，同時讓AMSL的訂單已排到19年以後？

要了解光刻機為何為何受到如此的熱捧，首先簡單了解一下什麼是光刻機。

光刻機的工作方式通常是在矽片表面勻膠，然後將掩模版上的圖形轉移光刻膠上的過程將器件或電路結構臨時"複製"到矽片上的過程，而這種方式正是晶片製造的核心流程之一。

光刻機有幾種分類，有專門用於晶片生產的，有用於封裝的，有用於LED製造領域的投影光刻機。

本次主要講的便是晶片製造用的光刻機，而在這個領域中，ASML無疑是絕對的龍頭，占據光刻機市場80%的份額。

為何要生產EUV光刻機，這是由於如今全球每年都會生產數十上百億的晶片，這些晶片運用於手機、電腦、IoT設備，未來還將更加廣泛的運用在更多領域，而這些晶片的製作原理都是曝光顯影製造生產，這與照片沖洗類似，因此想要製造晶片需要有能夠投射電路團的微影機台。

過去幾十年中，最先進的微影機台所採用的波長都是193nm，但是如今Intel、台積電所生產的晶片已經小於10nm，這就相當於用一支鉛筆來刻微雕，當字體已經遠小於筆尖大小時，再優秀的雕刻技術也無法彌補物理上的差距，因此只能尋找更短的波長，來進行更細微的操作。

接替目前193nm深紫外光的技術來源要追溯到冷戰時期美蘇兩國的"星戰計劃"，波長僅有13nm，足夠滿足當前技術的需求，這種波段也被稱之為EUV（極紫外光），而當初該技術的主要推動者為Intel，本來計劃2005年便要上市，但由於量產困難，因此一直拖延。

這個技術有多難，由於EUV的能量極高且破壞力極強，對於操作的要求也非常苛刻，同時EUV會受到空氣的干擾，因此需要在真空環境中作業，並且需要保證機械動作的誤差需要以皮秒（兆分之一秒）計。

而其中最關鍵的零件則是反射鏡面，EUV的反射鏡面要求極高，而這種東西居然被德國蔡司生產出來了，其瑕疵僅以pm（nm的千分之一）計。

這是一個什麼概念，據ASML的CEO Peter Wennink在接受媒體採訪時表示："若把反射鏡放大到整個德國，需要保證最高的凸起處不超過一公分。

"嚴苛的製造要求也導致了EUV光刻機的成本高昂，並非一般的廠商可以承受。

如今在光刻機領域中，除了ASML之外，佳能及尼康等光學廠商也有所涉及，但在高端產品上，完全無法與AMSL的機器競爭，更別說在EUV領域，目前只有ASML一家獨大。

目前ASML的 EUV NXE 3350B單價超過1億美元，ArF Immersion售價大約在7000萬美元左右，而尼康的光刻機單價只在ASML的三分之一，即使如此便宜的價格，在銷量上也完敗於ASML。

畢竟能夠買如此昂貴价格的單品，廠商自然也不介意購買更好且效果更佳的產品。

當前全球頂級晶片量產製程已經下探到了7nm，正開始進行5nm的探索，而隨著EUV的逐步普及，10nm以下製程將很快成為主流。

而想要製作10nm以下的晶片，只有使用EUV技術才能夠做到。

因此，目前而言ASML在市場上根本沒有對手，其所擁有的技術已經間接的形成了壟斷，這才導致AMSL光刻機售價如此高昂。

目前國內的中芯國際已經向AMSL訂購了一台EUV光刻機，售價高達1.2億美元，雖然價格昂貴，但可以迅速彌補中國科技企業在高精度晶片製作商的缺失。

除了購買之外，國內是否也有相應的光刻機生產呢？答案是肯定的。

2016年，清華大學聯合華中科技大學、上海微電子裝備有限公司和成都工具所3家單位，完成了光刻機雙工件台系統樣機的驗收，預示著我國成為世界上少數可以研製光刻機雙工件台這一超精密機械與測控技術領域最尖端系統的國家。

此外，上海微電子於今年5月份已經完成了低100台國產高端光刻機的交付，目前上海微電子製造的產品包含90nm、130nm和280nm等不同解析度節點要求的ArF、KrF及i-line步進掃描投影光刻機。

而在2017年6月，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所開展的"極紫外光刻關鍵技術研究"項目被成功驗收，該項目突破了制約我國極紫外光刻發展的超高精度非球面加工與檢測、極紫外多層膜、投影物鏡系統集成測試等核心單元技術，成功研製了波像差優於0.75 nm RMS 的兩鏡EUV 光刻物鏡系統，構建了EUV 光刻曝光裝置，國內首次獲得EUV 投影光刻32 nm 線寬的光刻膠曝光圖形。

此項目的驗收，實現了我國EUV光學成像技術的跨越，顯著的提升了我國在EUV領域中的核心技術水平，同時也為我國在光刻領域中培養了一個優秀的團隊。

即便如此，但從上述中也能看出，雖然我國已經在光刻機領域中積極追趕，但與國外的差距依然巨大，尤其是與該領域龍頭AMSL更有著幾代的差距。

但好在目前已經擁有了初步技術，有了開端，後續便只剩下技術的積累。

而今，在晶圓加工設備中，光刻機所占的投資比高達30%，同時一台AMSL的EUV光刻機售價上億美元，當我國企業有足夠能力參與到與國際巨頭競爭之時，即是晶片技術迎頭趕上的那一天。