最近，全球光刻機巨頭ASML在其荷蘭總部首次向媒體展示了[敏感詞]一代的High NA EUV光刻機，引起了業(yè)界的廣泛關注。這款光刻機不僅引入了最[敏感詞]的技術(shù)，更是被譽為將成為實現(xiàn)2納米以下先進制程大規(guī)模量產(chǎn)的必備“[敏感詞]”。High NA EUV光刻機的亮點在于其高數(shù)值孔徑（Numerical Aperture，NA）技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高分辨率和更精細的芯片制造。這項技術(shù)的突破將為半導體行業(yè)帶來革命性的進步，推動芯片制造向著更小、更快、更節(jié)能的方向發(fā)展。除了已經(jīng)率先獲得全球首臺High NA EUV光刻機的英特爾之外，臺積電和三星也相繼訂購了這一先進設備，預計最快在2026年陸續(xù)到位。

ASML發(fā)言人Monique Mols在媒體參觀總部時表示，一套High NA EUV光刻系統(tǒng)的大小等同于一臺雙層巴士，重量更高達150噸，相當于兩架空中客車A320客機，全套系統(tǒng)需要250個貨箱來裝運，裝機時間預計需要250名工程人員、歷時6個月才能安裝完成，不僅價格高昂也相當耗時。根據(jù)此前的爆料顯示，High NA EUV的售價高達3.5億歐元一臺。

Monique Mols解釋稱：“我們不斷進行工程設計和開發(fā)，還有大量工作要做來校準它并確保它適合制造系統(tǒng)?！?“我們和我們的客戶也有一個陡峭的學習曲線?！鳖A計ASML今年還將發(fā)貨“一些”（High NA EUV系統(tǒng)），并且在定制和安裝方面仍有工作要做。

ASML CEO Peter Wennink表示，AI需要大量運算能力和數(shù)據(jù)儲存，如果沒有ASML將無法實現(xiàn)，這也是公司業(yè)務一大驅(qū)動力。ASML上季收到的EUV設備訂單也創(chuàng)下了歷史新高。

英特爾在2023年12月已率先拿下了全球首臺High NA EUV光刻機，并已經(jīng)開始在英特爾俄勒岡州晶圓廠安裝。此前外界預計該設備將會被英特爾用于其[敏感詞]的Intel 18A制程量產(chǎn)，不過，日前英特爾CEO基辛格（Pat Gelsinger）在財報會議上宣布，Intel 18A預計將在2024年下半年實現(xiàn)制造就緒，但是并不是采用High NA EUV量產(chǎn)，該設備將會被應用于1.8nm以下的挑戰(zhàn)。

除了英特爾之外，臺積電、三星等晶圓代工大廠在High NA EUV設備機臺采購上則慢于英特爾。業(yè)界指出，由于High NA EUV光刻機價格是當前EUV光刻機的兩倍，這也意味著設備成本將大幅增加，由于明年即將量產(chǎn)的2nm依然可以依賴于現(xiàn)有的EUV光刻機來完成，并且成本并不會大幅增加，這也是臺積電、三星不急于導入High NA EUV光刻機的關鍵。

業(yè)界人士推測，臺積電預計最快在1.4納米（A14）才導入High NA EUV曝光機臺，代表2025年才可望有采購設備的消息傳出，若按照臺積電先前對外釋出的1.4奈米量產(chǎn)時間將落在2027年至2028年計劃下，臺積電的High NA EUV曝光機臺交貨時間可能落在2026年開始陸續(xù)交機。

不過，可以確定的是，ASML的High NA EUV光刻機已成為英特爾、臺積電及三星等晶圓制造大廠進軍2nm以下先進制程的必備[敏感詞]，僅是大規(guī)模采用的時間先后順序有所差別。

事實上，進入7nm以下后，臺積電就開始導入EUV光刻設備，原因在于光罩曝光層數(shù)大幅增加，在至少20層以上的重復曝光需求下，孔徑重復對準的精準度要求越來越高，這也讓EUV光刻機成為了必備設備，不僅可以提高良率，也能降低生產(chǎn)成本。

對于High NA EUV系統(tǒng)，ASML此前也表示，其[敏感詞]代High NA EUA（EXE:5000）的分辨率為 8nm，可以使芯片制造商能夠簡化其制造流程。并且，EXE:5000每小時可光刻超過 185 個晶圓，與已在大批量制造中使用的 NXE 系統(tǒng)相比還有所增加。ASML還制定了到 2025 年將產(chǎn)能提高到每小時 220 片晶圓的路線圖。這種生產(chǎn)力對于確保將高數(shù)值孔徑集成到芯片工廠對于芯片制造商來說在經(jīng)濟上可行至關重要。

不過，半導體研究機構(gòu)SemiAnalysis的半導體設備和制造分析分析師Jeff Koch則表示：“雖然一些芯片制造商可能會更早地推出它，以試圖獲得技術(shù)領先地位，但大多數(shù)芯片制造商在它具有經(jīng)濟意義之前不會采用它?！笨蛻艨梢赃x擇等待并從現(xiàn)有工具中獲得更多收益。Jeff Koch通過自己的計算表示，只有在 2030 年至 2031 年左右從舊技術(shù)大規(guī)模轉(zhuǎn)換之后才會變得具有成本效益。此外，“預計ASML 在 2027-2028 年投產(chǎn)的[敏感詞]晶圓廠全面采用前沿邏輯制程之后，可能會擁有足夠的High NA EUV產(chǎn)能?！?/span>

原本任職于ASML的Jeff Koch不久前還曾發(fā)布了一篇題為《ASML困境：High-NA EUV比Low-NA EUV多模式更糟糕》的文章中指出，現(xiàn)有的Low-NA EUV系統(tǒng)通過雙重圖案化技術(shù)，相比High NA EUV更具成本優(yōu)勢！

不過，ASML 首席執(zhí)行官 Peter Wennink 今年1月回應稱，分析師可能低估了這項技術(shù)?！拔覀兡壳霸谂c客戶的討論中看到的一切都是High NA EUV更據(jù)經(jīng)濟效益?！?/span>

ASML的High NA EUV產(chǎn)品管理負責人 Greet Storms在上周五表示，拐點將于 2026-2027 年左右到來。

****** 延伸報道 ******

ASML[敏感詞]EUV光刻機：27億元，150噸重，250人要安裝180天

ASML公司更是對外宣稱，這是芯片制造商參與人工智能熱潮的“必備品”。所謂數(shù)值孔徑，指的是用來衡量光學系統(tǒng)能夠收集的光的角度范圍。通過增大數(shù)值孔徑，可以實現(xiàn)更小的分辨率和更高的分辨能力，從而滿足微細加工的要求。簡單來說，數(shù)值孔徑越大則分辨率越佳。

據(jù)悉，這臺光刻機采用蔡司生產(chǎn)的0.55 NA 的鏡頭，能夠?qū)崿F(xiàn)8nm級別的分辨率，而標準EUV 使用0.33 NA 的鏡頭，實現(xiàn)分辨率水平為13nm。這么說吧，誰家要是擁有它，那么制造2nm及以下節(jié)點芯片，是絲毫沒有任何壓力。

并且在芯片制作過程中，還可以進一步提升之前傳統(tǒng)光刻機多重曝光成本，其一個小時能曝光超過200片硅晶圓，生產(chǎn)效率變得更高。

一般來說，工藝節(jié)點超越5nm，低數(shù)值孔徑光刻機的分辨率就不夠了，只能使用EUV雙重曝光或曝光成形技術(shù)來輔助。然而，這樣不但大大增加成本，還會降低良品率。因此，更高數(shù)值孔徑成為必需。

據(jù)悉，一臺High-NA光刻機售價高達3.5億歐元，與之對比阿斯麥傳統(tǒng)EUV光刻機型號，包括NXE:3600D 和NXE:3400C。

它們分別可用于3~5nm、5~7nm 制程節(jié)點的芯片生產(chǎn)，整體平均單價約1.7 億歐元。

所以看到了吧，這個漲幅是巨大的。為了在2nm及以下芯片制造領域重新奪回相對臺積電的領先優(yōu)勢，看得出來英特爾是下了大血本的。

值得一提的是，英特爾在2018年就跟阿斯麥預定好了，直到2023年年底，對方才開始交付。

而另一巨頭臺積電，則按兵不動。至于原因嘛，業(yè)內(nèi)分析師預計，由于[敏感詞]的光刻機成本相比之前多重曝光的光刻機高的多，因此臺積電可能要到 2030 年甚至更晚才會采用這項技術(shù)。

根據(jù)ASML公布資料，一部EUV光刻機的精密零部件超過10萬多個，4萬個螺栓，4000多條線路，超過2公里以上的軟管線。

單次發(fā)貨需要動用40個貨柜、20輛卡車以及3架波音飛機才能運完。

值得一提的是，這么多零部件，涉及到來自超過40多個國家的5000多家供應商。比如里面用到了德國的蔡司鏡頭，日本的特殊復合材料，瑞典的精密機床，美國的先進控制軟件、光源等，個個都是業(yè)內(nèi)[敏感詞]廠商。其中90%的零件都采用世界上[敏感詞]的技術(shù)，85%的零部件是和供應鏈共同研發(fā)。

甚至一些接口都要工程師用高精度機械進行打磨，尺寸調(diào)整次數(shù)更可能高達百萬次以上。等光刻機的各個組件，通過飛機運輸?shù)娇蛻暨@邊后，會有將近250名工程師們輪流對其進行組裝，整個組裝調(diào)試時間更是超過半年。

其中，每個鏡面、透鏡和其他光學元件都需要精確校準，以確保光束能精確地聚焦在晶圓上。按照英特爾的計劃，自家2nm芯片將在2025年才能制造出來。然而，值得一提的是，ASML的總裁指出數(shù)值孔徑（NA）達到0.55后，進一步提升可能會遇到技術(shù)瓶頸。

后面想讓EUV光刻機繼續(xù)提升分辨率，有這么幾種辦法。

要么不斷降低光源波長，但是目前使用的13.5納米的極紫外光已經(jīng)非常短了，找不到比這更短的了。

要么提升光刻工藝因子，其中包括但不限于光刻膠的性能、曝光后處理技術(shù)、以及圖案轉(zhuǎn)移的精度等。

盡管通過改進這些工藝參數(shù)，可以在一定程度上提升分辨率，但目前這些技術(shù)也接近了它們的物理或化學極限，提升空間有限。

剩下還有一條路，那就是提升數(shù)值孔徑（NA）。

雖然目前ASML開發(fā)的高NA EUV光刻技術(shù)，特別是0.55高NA系統(tǒng)，代表了光刻技術(shù)的一個重大進步。

然而，繼續(xù)提高NA會遇到巨大的技術(shù)和物理障礙，比如光學系統(tǒng)的復雜性、制造成本的大幅上升，以及可能達到物理極限。正因如此，ASML的總裁才會指出0.55NA，可能是當前技術(shù)條件下的極限。其中最關鍵的因素，是阿斯麥掌握了大部分光刻機制造的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，從而構(gòu)建了一個由全球[敏感詞]供應商和合作伙伴組成的生態(tài)系統(tǒng)。要知道，阿斯麥的光刻機中超過90%的零件都是向外采購的，全球更是超過5000家供應商。

因此對于這些供應商，阿斯麥想方設法牢牢的掌握在自己手里。這意味著阿斯麥在技術(shù)創(chuàng)新、零部件質(zhì)量以及生產(chǎn)效率方面都能保持領先。

而對于下游客戶來說，阿斯麥有個奇特的規(guī)定，就是只有投資阿斯麥才能獲得優(yōu)先供貨權(quán)。這不僅為阿斯麥提供了一大筆資金支持，而且通過這種方式，阿斯麥與其客戶之間形成了更緊密的合作關系和利益共同體。

這種模式，有助于阿斯麥在研發(fā)新技術(shù)時獲得客戶的直接反饋和需求，進而更好地滿足市場的需要。

所以，通過與全球[敏感詞]供應商和合作伙伴的緊密合作，加上客戶的投資，從而使得阿斯麥能夠保持技術(shù)的領先地位。