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谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

今日新闻 2025年11月06日 22:42 3 admin

说起芯片制造这块儿,EUV光刻机就是那把最锋利的刀子,没它,7纳米以下的先进制程根本玩不转。全球就荷兰的ASML一家在卖这种机器,价格贵得离谱,一台上亿欧元不说,还得整个工厂改建才能装下。很多人直呼ASML牛逼,技术老大非它莫属。

ASML的厉害在于它会当“总导演”,把全世界的技术高手拉一块儿,拼出一台完整的EUV机。但核心部件呢?光源、镜面、精密台,这些关键玩意儿,它基本都靠外包。

尤其是那套光学系统,全球就德国蔡司一家能搞定,没它,EUV链条直接瘫痪。所以,真正卡脖子的那位大哥,其实是蔡司。数据摆在那儿,全球80%的芯片光学组件都出自蔡司手笔。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

蔡司从光学小作坊到EUV镜面霸主的底气

蔡司这家公司,根儿老得发霉了,得从1816年说起。那年,卡尔·蔡司在德国一个小镇出生,本来家里是干木匠活儿的,他从小就对精密东西感兴趣。大学念物理和数学,毕业后先在药房混,负责磨玻璃啥的,但很快就自己单干,1846年在耶拿开了间小光学作坊。

起步时就盯着显微镜这块儿,因为当时医学和科学界正缺好工具放大细胞啥的。他手工打磨镜片,慢慢做出第一批产品,质量过硬,很快就卖到大学和医院。1857年,推出复合显微镜,能放大几百倍,那时候的科学家用它看清细菌结构,订单刷刷上来。

到1866年,蔡司拉上恩斯特·阿贝,这位物理学家带来衍射理论,帮他解决色差问题。两人搭档,产品直线上升。1872年,阿贝发明消色差物镜,成像不模糊了,显微镜销量翻倍。

接着1883年,奥托·肖特加入,搞出高纯度玻璃配方,镜片折射率稳如老狗。这仨人合力,把蔡司从作坊变成光学巨头。1888年蔡司去世后,阿贝接棒,设基金会模式,利润全投研发,不让资本家乱来。到20世纪初,蔡司镜头用到摄影机和天文望远镜,出口全球。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

二战打乱节奏,德国分裂,东德耶拿厂做消费光学,西德奥伯科亨厂转军工和工业。战后统一进程慢,1950年代西德蔡司开始碰半导体,1968年就给Telefunken供光刻镜头。

那时候集成电路刚起步,光刻机还用可见光,蔡司的玻璃镜片就占大头。1977年,蔡司正式进军半导体光学,针对步进式光刻机优化设计。1980年代,芯片节点从10微米缩到亚微米,蔡司跟上节奏,开发浸没式光学系统,用液体介质提高分辨率。

转折点在1983年,蔡司启动EUV预研。那时候EUV还只是实验室概念,波长13.5纳米的光,穿透力弱得在空气里就散了,得用真空和反射镜。蔡司砸钱建实验室,专攻多层涂层镜面,钼硅材料一层一层堆,厚度控制在纳米级。

1990年代,两德统一后,蔡司整合资源,1991年和ASML签联盟协议。ASML当时还小,靠蔡司的DUV光学起家。1995年,双方在奥伯科亨开EUV研讨会,敲定合作框架。蔡司的贡献不小,它提供投影系统原型,测试时分辨率已到22纳米。

到2000年,欧盟IMEC项目拉蔡司入伙,共享数据,资金到位建新厂。蔡司光学出口破亿欧元,专利库囤积上千项。2012年,第一批商用EUV光学交付三星,里面投影镜组重2吨,零件2万个。蔡司的Starlith系列问世,照明和投影一体,效率高到70%以上。

蔡司的EUV光学直接决定芯片良率,没它,曝光图案就歪。2025年,蔡司庆祝EUV光学30周年,投射结构已低于10纳米,支撑AI和量子芯片。它的底气,就在于从显微镜时代攒下的光学积累,别人抄都抄不来。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

ASML的拼图游戏:整合高手,但离不开蔡司的镜子

ASML这公司,1984年在荷兰 Eindhoven 成立,本来是飞利浦的子公司,起步做DUV光刻机。1990年代,芯片缩到65纳米,传统光源不够用,ASML押注EUV,和蔡司、美国能源部实验室联手。

2006年,第一台EUV原型机出炉,但产量低,良率惨。2010年后,ASML优化供应链,才慢慢商用。2025年,ASML垄断EUV市场,100%份额,高NA版本计划交付,重量15万公斤,长14米,专为2纳米节点。

可ASML的牛逼,在于它不自己造核心部件,而是当供应链总协调。EUV机有几十万零件,分光源、照明、投影、晶圆台四大块。光源占27%,美国Cymer(现在ASML子公司)负责激光产生等离子体,锡滴被CO2激光击中,喷出13.5纳米光。

2025年10月,ASML表彰德国Trumpf的新EUV激光,系列产从2026年开始,功率更高,芯片厂用它印更多逻辑门。Trumpf的CO2激光是光源关键,ASML独家采购。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

腔体和真空占32%,荷兰VDL铸造机身,英国Edwards泵抽真空,确保无尘。精密台是荷兰TNO的活儿,磁悬浮移动晶圆,速度200米/秒,误差皮米级。日本材料占27%,信越化学的光刻胶涂层均匀,JSR的硅晶圆基底纯度高。光学系统14%,全指蔡司。

它的物镜塔高1.5米,重3.5吨,3.5万零件。照明系统1.5吨,1.5万组件;投影2吨,2万零件。多层镜面反射EUV光,涂层40层以上,每层2.8纳米,粗糙度0.1纳米以下。蔡司的专利超1500项,涵盖浸没和EUV设计,全球无替代。

ASML组装在Eindhoven工厂,2025年Q3净利亮眼,但供应链脆弱。地缘风险大,美国禁令限售中国,ASML得绕道。蔡司的镜面是瓶颈,没它,ASML的EUV就成空壳。

2016年,ASML买下蔡司SMT 24.9%股份,绑得更紧,高NA EUV靠这合作。ASML的AI策略,赌EUV续命,但镜面升级全看蔡司迭代。说白了,ASML是好导演,蔡司是首席摄影师,没摄影师,片子拍不出来。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

全球EUV链条的隐形推手:不止蔡司,还有谁在卡位

EUV不是ASML一家的独角戏,背后是欧洲-美-日混搭的生态。美国光源霸主,Cymer的激光器占大头,2025年升级版功率翻倍,帮台积电3纳米线冲量。

德国不光蔡司,Trumpf的激光放大光源效率,2025年测试成功,ASML供应商奖直接颁它。荷兰本土,VDL的腔体铸造,钢材焊接精度毫米级,抗震设计扛住工厂振动。

日本材料稳,2025年EUV胶市占超60%,信越的化学配方耐高温,不易变形。供应链Tier1有几十家,Tier2/3上百家。ASML的BOM单子长得吓人,光镜面就蔡司独供,其他如冷却系统是丹麦Danfoss,真空阀门瑞士VAT。

2025年市场规模1210亿美元,EUV拉动11.8% CAGR,到2034年翻番。中国想自建ASML,砸1.38万亿人民币补链条,但EUV最难,镜面和光源卡死。

上海微电子的DUV还行,EUV原型遥遥无期。但生态脆,疫情或贸易战一打,延误半年产量腰斩。蔡司的角色最大,它不光供货,还帮ASML调试,驻厂工程师调参数,良率从50%提到90%。

其他推手如IMEC,比利时研发中心,2025年测试高NA原型,数据反馈给ASML和蔡司。欧洲联合项目,德国政府投EUV fab,帮蔡司扩产。

隐形里,美国能源部实验室早期数据共享,没它,EUV波长选13.5纳米就悬。链条上,每环都专,但蔡司的镜面是枢纽,断它,全盘皆输。

谁才是EUV光刻体系中,真正的技术老大?并不是ASML

2025年后EUV的下一站:高NA时代谁笑到最后

2025年,EUV进入高NA阶段,数值孔径从0.33跳到0.55,分辨率直奔1纳米以下。ASML首台高NA机重15吨,预计在2025年底出货,客户锁英特尔Oregon厂。

蔡司的Starlith 3600系统适配,镜面增到15层,反射率超75%,热负载扛住每小时几千次曝光。ZEISS SMT的30年庆上,强调欧洲联合,德国光学领跑。

市场预测,EUV从2024年114亿刀,2025起年增16.8%,AI芯片需求爆棚。ASML的垄断续命,但竞争隐现,日本尼康和佳能的DUV还行,EUV难追。

蔡司的专利壁垒高,2025年新涂层技术,耐久性翻倍,少维护。供应链优化,ASML推数字化BOM,实时追踪零件,防延误。地缘上,美国CHIPS Act投520亿,稳EUV生态,但限华影响大。长远,高NA后是EUV+,可能混多光束,蔡司已预研。

ASML的AI赌注对,但蔡司的镜面升级决定成败。谁是老大?蔡司的隐形手,捏着EUV的命门。芯片赛道,长跑靠耐力,蔡司这德国老将,底子厚,跑得稳。

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