本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自digitimes

ASML的EUV技術還能走多遠？

荷蘭半導體設備領導者ASML Holding NV 主導著極紫外 (EUV) 光刻技術，而這項技術是生產尖端半導體芯片的關鍵。隨著行業向更小的節點邁進，以推動人工智能、5G 和下一代計算的發展。

一個問題是：ASML 的 EUV 技術還能走多遠？

根據Research and Markets、Future Market Insights數據，ASML控制著全球75%至80%的EUV光刻市場，其技術無人能及。ASML為所有主要芯片制造商（臺積電、三星電子和英特爾）提供產品，實際上壟斷了EUV系統領域，該領域貢獻了其近四分之一的總收入。

2025年第一季度，ASML凈銷售額達77億歐元（約合89億美元），毛利率達54%，未完成訂單達39億歐元。預計全年銷售額將達到300億-350億歐元，這主要得益于EUV系統需求的強勁增長以及市場對深紫外光刻設備日益增長的興趣。

技術路線圖：從標準EUV 到高數值孔徑及更高水平

標準EUV（0.33 NA）

自2016 年首次亮相以來，ASML 的 0.33 NA EUV 系統（采用 13.5 納米光刻技術）已實現 2 納米節點的圖案化步驟比 193 納米浸沒式光刻機更少。其結果是：更高的分辨率、更高的良率以及更低的制造復雜性。

高數值孔徑EUV (0.5 NA)

ASML 的高 NA EUV 系統（0.5 NA）目標是到 2029 年實現 1 納米級節點的生產。據Tech in Asia和 TrendForce 指出，英特爾計劃在其 14A 節點采用該系統，但臺積電由于成本和復雜性而選擇放棄 A16/A14。

高數值孔徑EUV 需要光學、激光器和晶圓系統方面的重大進步。其較小的視場和較淺的焦深需要新的光刻膠、超平坦晶圓以及重新設計的掩模平臺。

超NA EUV（0.75 NA）及其前景

ASML 正在開發 0.75 NA 超數值孔徑 EUV 系統，目標是在 2030 年代初實現 0.5 納米以下節點。但技術障礙依然巨大，例如制造原子級精度的米級鏡面以及如何管理復雜的光學元件。

ASML 技術高級副總裁 Jos Benschop 指出，雖然高數值孔徑和超高數值孔徑可以延伸摩爾定律，但量子隧穿和原子間距等物理極限可能會在本世紀中葉限制進步。

ASML 的創新引擎依賴于與關鍵參與者的深度合作：

卡爾蔡司SMT

自2016年收購24.9%的股份以來，ASML一直與蔡司保持密切合作。蔡司的多層反射光學系統對于高數值孔徑（High-NA）和超高數值孔徑（Hyper-NA）系統至關重要。蔡司制造的米級反射鏡具有原子級精度和高反射率鍍膜（約71%）。

阿姆斯特丹先進計量與光刻研究所（ARCNL）

ARCNL由ASML部分資助，致力于研究EUV光源、涂層和納米級計量技術。此次合作與飛利浦的NatLab模式相呼應，將基礎科學與商業創新相結合。

這些合作伙伴關系形成了一個高壁壘的創新生態系統，為ASML 持續的技術領先地位奠定了基礎。

EUV光源：功率瓶頸與替代方案

ASML 的 EUV 設備依賴于激光產生等離子體 (LPP) 光源，使用 30kW 的 CO2 激光器在真空中以每秒50,000 滴的速度撞擊錫液滴，產生 13.5nm 的 EUV 光。功率已從 2015 年的 100W 提升至如今的 500W，但由于鏡面能量損失和等離子體不穩定性，規模化仍然困難重重。

美國、中國和日本的研究團隊正在探索自由電子激光(FEL) EUV 光源，該光源可提供可調波長和更高的功率。然而，由于依賴大型加速器，它們對大多數晶圓廠來說并不實用。ASML 因尺寸和可靠性問題放棄了 FEL 的開發，但像 Xlight 這樣的初創公司計劃在 2028 年前集成 FEL 光源。

對于面臨ASML 設備出口限制的中國來說，EUV-FEL 可能提供一種獲取先進光刻技術的戰略解決方法。

受人工智能、云服務、5G 和汽車技術芯片需求激增的推動，全球 EUV 光刻市場規模預計將從 2025 年的 115 億美元增長到 2030 年的近 200 億美元。

ASML 的主要客戶——臺積電、三星和英特爾——位列全球芯片資本支出最大的公司之列，這維持了對 EUV 系統的需求。5G 的推出和聯網設備的普及（預計全球聯網設備數量將達到 400 億臺）進一步刺激了對先進芯片制造的需求。

ASML 的目標是到 2025 年將 EUV 設備的產量翻一番，達到年出貨量 70 臺的目標。此外，該公司還計劃增加 20% 的員工人數，以滿足日益增長的需求。

據報道，盡管ASML 處于領先地位，但它仍面臨重大挑戰。

高數值孔徑(High-NA) 和超數值孔徑 (Hyper-NA) 系統面臨諸多技術障礙，因為它們要求光學元件、掩模版和光刻膠具有極高的精度。

高成本使問題更加復雜。每個高數值孔徑工具的成本超過4 億美元，較小的視野使設計和制造變得復雜。由于量子效應和原子尺度間距可能會阻礙晶體管尺寸縮小到 1nm 以下，因此物理極限顯得十分重要。

ASML的EUV征程還要走多久？

地緣政治緊張局勢進一步加劇了局勢的復雜性，因為出口禁令（尤其是對中國的出口禁令）擾亂了供應鏈并加速了競爭對手的技術發展。

ASML 的 EUV 系統不僅簡化了光刻步驟，提高了良率并降低了成本，還通過集中需求于超先進設備，重塑了設備市場格局。其主導地位創造了極高的進入壁壘，鞏固了其在全球芯片供應鏈中的核心地位。

ASML擁有龐大的全球供應網絡和每年40億歐元的研發投入，彰顯了其無與倫比的規模和影響力。

ASML 的 EUV 技術重塑了芯片制造業，并且很可能在未來至少 10 到 20 年內保持關鍵地位。

光學、光源和材料領域的持續進步有望在2030 年代初實現 1 納米甚至更小的節點。但物理和成本限制最終將減緩規模化發展，從而促使人們轉向先進的封裝和新材料。

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