文章核心观点 - 极紫外光刻技术是复杂且难以复制的全球科学合作成果 [1] - ASML通过协调全球供应商网络在EUV光刻领域占据主导地位 [1] - 中国在芯片制造领域与ASML存在10到15年的技术差距,差距源于整个生态系统而不仅是单台机器 [11] EUV光刻技术原理 - EUV光刻使用13.5 nm波长的光,比人类头发细5000倍,整个过程必须在真空中进行 [2] - 系统需要超精密反射镜来捕捉和引导光线,镜子抛光至原子级光滑度 [2] - 光线通过包含芯片电路设计的光掩模"模板",将图案投射到硅晶圆上 [2] - 高NA EUV技术使用变形光学器件,在一个方向压缩4倍,另一方向压缩8倍,允许单次曝光创建精细特征 [3] - DUV光刻需使用多图案化技术接近EUV分辨率,导致工艺更慢、成本更高且更易出现缺陷 [5] ASML的生态系统与运营规模 - EUV光刻技术完善耗时20年,单台机器包含约10万个零件 [6] - 运输单台EUV机器需要40个货运集装箱、三架货机和20辆卡车协调运作 [6] - 最新High-NA EUV机器售价超过3.5亿美元 [6] - ASML协调由100多家顶级供应商组成的全球网络,而非独自制造所有核心模块 [1] 关键供应商分析:蔡司 - 蔡司为EUV制造在真空中工作的全反射镜光学系统,高1.5米,重3.5吨,由超过3.5万个零件组成 [7] - 镜子精度极高,如果缩放到覆盖德国,最高凸起仅为0.1毫米,每面镜子有100多个原子精确层 [7] - 制造单面EUV反射镜需要数月时间,相关专家极为罕见 [7] - ASML于2016年向卡尔蔡司SMT投资15亿欧元并收购24.9%股份,蔡司SMT收入从2016年12亿欧元飙升至2024年41亿欧元 [7] 关键供应商分析:Cymer - ASML与美国公司Cymer合作激光技术,EUV系统使用激光产生等离子体技术 [8] - 高功率激光每秒向锡滴发射数千次,将其变成发射13.5 nm EUV光的等离子体 [8] - ASML于2013年收购Cymer,以加快EUV光刻技术开发并使其远离竞争对手控制 [8] 浸没式光刻技术突破 - 浸没式光刻在透镜和晶圆间插入高纯度水层,像光的放大镜使微小图案更易解析 [9] - 技术突破得益于蔡司调整标准镜头以及飞利浦研究院在光学记录方面的专业知识 [9][11] - 台积电在2004年底使用早期浸没式系统生产出首批功能齐全的90纳米节点芯片 [11]
ASML的魔力揭秘:其EUV优势背后的技术和合作伙伴中国无法复制