摘要：荷兰半导体设备领导者ASML Holding NV 主导着极紫外 (EUV) 光刻技术，而这项技术是生产尖端半导体芯片的关键。随着行业向更小的节点迈进，以推动人工智能、5G 和下一代计算的发展。

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自digitimes

ASML的EUV技术还能走多远？

荷兰半导体设备领导者ASML Holding NV 主导着极紫外 (EUV) 光刻技术，而这项技术是生产尖端半导体芯片的关键。随着行业向更小的节点迈进，以推动人工智能、5G 和下一代计算的发展。

一个问题是：ASML 的 EUV 技术还能走多远？

根据Research and Markets、Future Market Insights数据，ASML控制着全球75%至80%的EUV光刻市场，其技术无人能及。ASML为所有主要芯片制造商（台积电、三星电子和英特尔）提供产品，实际上垄断了EUV系统领域，该领域贡献了其近四分之一的总收入。

2025年第一季度，ASML净销售额达77亿欧元（约合89亿美元），毛利率达54%，未完成订单达39亿欧元。预计全年销售额将达到300亿-350亿欧元，这主要得益于EUV系统需求的强劲增长以及市场对深紫外光刻设备日益增长的兴趣。

标准EUV（0.33 NA）

自2016 年首次亮相以来，ASML 的 0.33 NA EUV 系统（采用 13.5 纳米光刻技术）已实现 2 纳米节点的图案化步骤比 193 纳米浸没式光刻机更少。其结果是：更高的分辨率、更高的良率以及更低的制造复杂性。

高数值孔径EUV (0.5 NA)

ASML 的高 NA EUV 系统（0.5 NA）目标是到 2029 年实现 1 纳米级节点的生产。据Tech in Asia和 TrendForce 指出，英特尔计划在其 14A 节点采用该系统，但台积电由于成本和复杂性而选择放弃 A16/A14。

高数值孔径EUV 需要光学、激光器和晶圆系统方面的重大进步。其较小的视场和较浅的焦深需要新的光刻胶、超平坦晶圆以及重新设计的掩模平台。

超NA EUV（0.75 NA）及其前景

ASML 正在开发 0.75 NA 超数值孔径 EUV 系统，目标是在 2030 年代初实现 0.5 纳米以下节点。但技术障碍依然巨大，例如制造原子级精度的米级镜面以及如何管理复杂的光学元件。

ASML 技术高级副总裁 Jos Benschop 指出，虽然高数值孔径和超高数值孔径可以延伸摩尔定律，但量子隧穿和原子间距等物理极限可能会在本世纪中叶限制进步。

ASML 的创新引擎依赖于与关键参与者的深度合作：

卡尔蔡司SMT

自2016年收购24.9%的股份以来，ASML一直与蔡司保持密切合作。蔡司的多层反射光学系统对于高数值孔径（High-NA）和超高数值孔径（Hyper-NA）系统至关重要。蔡司制造的米级反射镜具有原子级精度和高反射率镀膜（约71%）。

阿姆斯特丹先进计量与光刻研究所（ARCNL）

ARCNL由ASML部分资助，致力于研究EUV光源、涂层和纳米级计量技术。此次合作与飞利浦的NatLab模式相呼应，将基础科学与商业创新相结合。

这些合作伙伴关系形成了一个高壁垒的创新生态系统，为ASML 持续的技术领先地位奠定了基础。

ASML 的 EUV 设备依赖于激光产生等离子体 (LPP) 光源，使用 30kW 的 CO2 激光器在真空中以每秒50,000 滴的速度撞击锡液滴，产生 13.5nm 的 EUV 光。功率已从 2015 年的 100W 提升至如今的 500W，但由于镜面能量损失和等离子体不稳定性，规模化仍然困难重重。

美国、中国和日本的研究团队正在探索自由电子激光(FEL) EUV 光源，该光源可提供可调波长和更高的功率。然而，由于依赖大型加速器，它们对大多数晶圆厂来说并不实用。ASML 因尺寸和可靠性问题放弃了 FEL 的开发，但像 Xlight 这样的初创公司计划在 2028 年前集成 FEL 光源。

对于面临ASML 设备出口限制的中国来说，EUV-FEL 可能提供一种获取先进光刻技术的战略解决方法。

受人工智能、云服务、5G 和汽车技术芯片需求激增的推动，全球 EUV 光刻市场规模预计将从 2025 年的 115 亿美元增长到 2030 年的近 200 亿美元。

ASML 的主要客户——台积电、三星和英特尔——位列全球芯片资本支出最大的公司之列，这维持了对 EUV 系统的需求。5G 的推出和联网设备的普及（预计全球联网设备数量将达到 400 亿台）进一步刺激了对先进芯片制造的需求。

ASML 的目标是到 2025 年将 EUV 设备的产量翻一番，达到年出货量 70 台的目标。此外，该公司还计划增加 20% 的员工人数，以满足日益增长的需求。

据报道，尽管ASML 处于领先地位，但它仍面临重大挑战。

高数值孔径(High-NA) 和超数值孔径 (Hyper-NA) 系统面临诸多技术障碍，因为它们要求光学元件、掩模版和光刻胶具有极高的精度。

高成本使问题更加复杂。每个高数值孔径工具的成本超过4 亿美元，较小的视野使设计和制造变得复杂。由于量子效应和原子尺度间距可能会阻碍晶体管尺寸缩小到 1nm 以下，因此物理极限显得十分重要。

地缘政治紧张局势进一步加剧了局势的复杂性，因为出口禁令（尤其是对中国的出口禁令）扰乱了供应链并加速了竞争对手的技术发展。

ASML 的 EUV 系统不仅简化了光刻步骤，提高了良率并降低了成本，还通过集中需求于超先进设备，重塑了设备市场格局。其主导地位创造了极高的进入壁垒，巩固了其在全球芯片供应链中的核心地位。

ASML拥有庞大的全球供应网络和每年40亿欧元的研发投入，彰显了其无与伦比的规模和影响力。

ASML 的 EUV 技术重塑了芯片制造业，并且很可能在未来至少 10 到 20 年内保持关键地位。

光学、光源和材料领域的持续进步有望在2030 年代初实现 1 纳米甚至更小的节点。但物理和成本限制最终将减缓规模化发展，从而促使人们转向先进的封装和新材料。

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来源：半导体产业纵横