3 月 24 日消息，在荷蘭南部靠近比利時(shí)邊境的維爾德霍溫鎮(zhèn)，坐落著全世界唯一一家能夠組裝 EUV（極紫外）光刻機(jī)的工廠。
世界上最大的芯片制造商們都需要這種設(shè)備。在生產(chǎn)處理器芯片的過(guò)程中，EUV 光刻機(jī)最昂貴。目前全世界只有阿斯麥（ASML）能制造出 EUV 光刻機(jī)。
美國(guó)塔夫茨大學(xué)弗萊徹學(xué)院助理教授克里斯?米勒 (Chris Miller) 表示：“阿斯麥在制造 EUV 光刻機(jī)方面擁有市場(chǎng)壟斷地位。EUV 光刻機(jī)是最先進(jìn)的光刻設(shè)備，我們今天使用的每一塊先進(jìn)處理器芯片都需要這種設(shè)備?！薄八麄兩a(chǎn)的每一臺(tái)機(jī)器都是有史以來(lái)最復(fù)雜的設(shè)備之一?！?/p>
EUV 是極紫外線的縮寫(xiě)。阿斯麥生產(chǎn)的 EUV 光刻機(jī)可以大量產(chǎn)生這種波長(zhǎng)極短的光，用于在微芯片上打印細(xì)小而復(fù)雜的圖案。熔融錫在極快速度下發(fā)生微小爆炸，從而產(chǎn)生極紫外線，然后通過(guò)蔡司最平坦的鏡面反射回來(lái)。一小部分 EUV 光粒子照射到硅片表面，按照芯片設(shè)計(jì)蝕刻圖案。
由于全球范圍內(nèi)的芯片短缺問(wèn)題，從游戲機(jī)到汽車等產(chǎn)品的訂單積壓，整個(gè)芯片制造行業(yè)對(duì)阿斯麥 EUV 光刻技術(shù)的需求大幅上升。自 2018 年底以來(lái)，阿斯麥股價(jià)已經(jīng)飆升逾 340%，這使得阿斯麥的市值超過(guò)英特爾等一些頂級(jí)客戶。
阿斯麥?zhǔn)紫瘓?zhí)行官彼得?溫寧克（Peter Wennink）表示，自 38 年前公司成立以來(lái)，公司一直在降低芯片制造價(jià)格，并將在“未來(lái)幾十年”繼續(xù)這樣做。
“世界需要更多的芯片，”溫寧克表示?！八晕覀冃枰圃旄嗟臋C(jī)器，順便說(shuō)一句，只要我們能降低單個(gè)晶體管的制造成本，這些機(jī)器的平均銷售價(jià)格就會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。”
盡管如此，溫寧克表示，全球芯片短缺問(wèn)題對(duì)阿斯麥來(lái)說(shuō)也是挑戰(zhàn)。
“我們收到很多來(lái)自供應(yīng)商的信息，他們說(shuō)，‘我們可能會(huì)推遲向你們交付模塊，因?yàn)槲覀儫o(wú)法獲得芯片?！覀儎t說(shuō)，‘如果我們得不到芯片，我們就不能制造出能生產(chǎn)更多芯片的機(jī)器。’”
溫寧克說(shuō)，這對(duì)阿斯麥來(lái)說(shuō)已經(jīng)是常態(tài)化問(wèn)題。
2 億美元的機(jī)器
據(jù)溫寧克說(shuō)，在過(guò)去的十年時(shí)間里，阿斯麥總共售出大約 140 套 EUV 光刻機(jī)，現(xiàn)在每一套系統(tǒng)的成本高達(dá) 2 億美元。其新一代高數(shù)值孔徑（High NA）光刻機(jī)的價(jià)格將超過(guò) 3 億美元。
市場(chǎng)研究公司 Semico Research 的芯片制造行業(yè)分析師喬安妮?伊托 (Joanne Itow) 表示，阿斯麥的 EUV 光刻機(jī)“太貴了，大多數(shù)公司都買不起”。她說(shuō)：“這肯定把很多廠商趕出了市場(chǎng)?！庇捎诔杀咎?，芯片制造商格芯在幾年前就決定停止生產(chǎn)更先進(jìn)的芯片。
如今，阿斯麥只向五家芯片制造商出售這種機(jī)器。2021 年，臺(tái)積電、三星和英特爾這三家芯片制造商占阿斯麥業(yè)務(wù)的近 84%。臺(tái)積電表示，其在 2019 年率先大批量交付使用 EUV 光刻機(jī)制造的芯片。自那以來(lái)，臺(tái)積電一直處于領(lǐng)先地位，芯片制造技術(shù)至少比三星和英特爾領(lǐng)先一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)。
阿斯麥建立市場(chǎng)主導(dǎo)地位的時(shí)間相對(duì)較短。十年前，英特爾、三星以及臺(tái)積電的重大投資對(duì)阿斯麥研究 EUV 光刻機(jī)起到了決定性的作用。
“當(dāng)時(shí)我們沒(méi)有錢，”1999 年加入阿斯麥的溫寧克回憶道。“所以我們出去尋找合作伙伴，這實(shí)際上是我們建立公司的基礎(chǔ)。所以我們是被迫成了系統(tǒng)架構(gòu)師和系統(tǒng)集成商?！?/p>
時(shí)間追溯到 1984 年，當(dāng)時(shí)的阿斯麥?zhǔn)秋w利浦子公司。在荷蘭埃因霍溫飛利浦辦公大樓旁邊一間漏水的小房子里，阿斯麥推出第一臺(tái)用于蝕刻芯片的光刻機(jī)。這種機(jī)器是 20 世紀(jì) 50 年代在美國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)明問(wèn)世的。
阿斯麥的 EUV 光刻機(jī)執(zhí)行副總裁克里斯多夫?富凱（Christophe Fouquet）說(shuō)：“第一臺(tái)光刻機(jī)看起來(lái)就像一臺(tái)投影儀?！昂?jiǎn)單說(shuō)，機(jī)器上有個(gè)用來(lái)保存你想要投射圖案的光罩，然后用一套光學(xué)系統(tǒng)把圖像投射到晶圓上?！?/p>
到 1988 年，阿斯麥在美國(guó)已經(jīng)有 5 個(gè)辦事處，84 名員工，在荷蘭維爾德霍溫設(shè)立了一個(gè)新的辦事處，最終這里也成為阿斯麥的總部。
“在整個(gè)行業(yè)準(zhǔn)備研究 EUV 光刻機(jī)的早期階段，沒(méi)有哪一個(gè)美國(guó)公司愿意冒險(xiǎn)嘗試，只有阿斯麥做到了?！笨萍夹袠I(yè)作家米勒說(shuō)，“阿斯麥?zhǔn)且患液商m公司，但也是一家嚴(yán)重依賴美國(guó)零部件的荷蘭公司，其光刻機(jī)尤為如此。”
全球供應(yīng)鏈
EUV 光刻機(jī)由來(lái)自全球近 800 家供應(yīng)商的多個(gè)模塊和數(shù)十萬(wàn)個(gè)零部件組成。每個(gè)模塊都在阿斯麥遍布全球的 60 個(gè)工廠中完成生產(chǎn)，然后運(yùn)往維爾德霍溫進(jìn)行組裝。每臺(tái)組裝好的機(jī)器經(jīng)過(guò)測(cè)試后，再拆解運(yùn)往芯片制造商。運(yùn)輸一套 EUV 光刻機(jī)需要 20 輛卡車，或者三架滿載的波音 747 飛機(jī)。
在 EUV 光刻機(jī)出現(xiàn)之前，芯片制造商可以從阿斯麥、尼康和佳能這三家公司處購(gòu)買 DUV（深紫外）光刻機(jī)。雖然日本尼康仍是阿斯麥在 DUV 光刻機(jī)市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但想要買 EUV 光刻機(jī)只能找阿斯麥。專家表示，其他公司可能需要幾十年時(shí)間才能趕上，一方面是因?yàn)榘⑺果湏碛袑Ｓ屑夹g(shù)，另一方面是因?yàn)樗c數(shù)百家供應(yīng)商達(dá)成了往往是獨(dú)家的復(fù)雜合作協(xié)議。
“我們對(duì)一些客戶來(lái)說(shuō)是獨(dú)一無(wú)二的，一些供應(yīng)商對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是獨(dú)一無(wú)二的，”溫寧克說(shuō)?！坝行┤苏f(shuō)，這種近乎共生的關(guān)系比結(jié)婚還要糟糕，因?yàn)槟悴荒茈x婚。”
阿斯麥讓自身免受供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)影響的一種方式是收購(gòu)部分供應(yīng)商，比如公司于 2012 年收購(gòu)了位于圣地亞哥的光源制造商 Cymer，還在 2020 年收購(gòu)了光學(xué)模組公司 Berliner Glas。雖然今年 1 月份 Berliner Glas 位于德國(guó)柏林的工廠發(fā)生了一場(chǎng)火災(zāi)，但溫寧克說(shuō)，這次事故不會(huì)對(duì)今年交付設(shè)備造成重大影響。
阿斯麥預(yù)計(jì)，2022 年公司銷售額將增長(zhǎng) 20%；到本世紀(jì) 20 年代末，公司年?duì)I收將增長(zhǎng) 11%。