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荷蘭半導體設備龍頭ASML在極紫外（EUV）光刻領域佔據主導地位，該技術是生產尖端半導體芯片的關鍵。隨着行業為推動人工智能、5G和下一代計算技術而不斷追求更小製程節點，問題隨之而來：ASML的EUV技術還能走多遠？
市場主導與技術壟斷並存
根據Research and Markets、Future Market Insights及路透社的數據，ASML控制着全球75%-80%的EUV光刻設備市場，其技術無競爭對手能及。該公司為臺積電、三星電子和英特爾等所有主要芯片製造商供貨，實際壟斷了EUV系統領域——這一業務板塊為其創造了近四分之一的總收入。
2025年第一季度，ASML淨銷售額達77億歐元（約合89億美元），毛利率為54%，積壓訂單達39億歐元。由於對EUV系統的強勁需求和對深紫外工具日益增長的興趣，其全年銷售額預計將達到300至350億歐元。
技術路線圖：從標準EUV到高數值孔徑（High-NA）及更前沿
標準EUV（0.33NA）
自2016年推出以來，ASML的0.33NA EUV系統（使用13.5nm光源）已實現2nm製程節點，相比193nm浸沒式光刻可減少多重曝光步驟。其優勢在於：分辨率提升、良率提高、工藝簡化。
High-NA EUV （0.5 NA）
ASML的High-NA EUV系統（0.5NA）目標是在2029年前實現1nm級製程的生產。據Tech in Asia和TrendForce集邦諮詢報道，英特爾計劃將其用於14A節點，但臺積電因成本和複雜度問題，在A16/A14節點中選擇放棄採用該技術。
High-NA EUV需要在光學、激光和晶圓系統等方面實現重大突破。其更小的視場和淺景深要求配備新型光刻膠、超平坦晶圓以及重新設計的掩膜臺。
Hyper-NA EUV（超高數值孔徑EUV）（0.75 NA）及前景
ASML正研發0.75NA的Hyper-NA EUV系統，目標是在2030年代初實現0.5nm以下製程。但技術障礙巨大，例如需要製造具有原子級精度的米級反射鏡，以及需要管理複雜的光學系統。
ASML技術高級副總裁Jos Benschop指出，儘管高數值孔徑和超高數值孔徑技術可能延續摩爾定律，但量子隧穿效應和原子間距等物理極限，可能在本世紀中葉前制約技術進步。
戰略合作伙伴關係：創新的支柱
ASML的創新引擎依賴於與關鍵企業的深度合作：
卡爾蔡司SMT（Carl Zeiss SMT）
自2016年ASML收購其24.9%的股份以來，雙方始終保持緊密合作。蔡司生產的多層反射光學系統對高數值孔徑（High-NA）和超高數值孔徑（Hyper-NA）系統至關重要。蔡司可製造具有原子級精度的米級反射鏡和高反射率塗層（反射率約71%）。
阿姆斯特丹先進計量與光刻研究所（ARCNL）
作為部分由ASML資助的機構，ARCNL專注於極紫外（EUV）光源、塗層技術及納米級計量技術研究。這種合作模式效仿了飛利浦的NatLab模式，將基礎科學與商業創新相結合。
這些合作伙伴關係構建了高壁壘的創新生態系統，為ASML持續保持技術領先奠定了基礎。
EUV光源：功率瓶頸與替代方案
ASML的EUV設備依賴於激光產生的等離子體（LPP）光源，使用30kW的CO2激光器在真空中以每秒50,000滴的速度撞擊錫液滴，產生13.5nm的EUV光。功率已從2015年的100W提升至如今的500W，但由於鏡面能量損失和等離子體不穩定，規模化仍然困難重重。
美國、中國和日本的研究團隊正在探索自由電子激光器（FEL）EUV光源，其優勢在於波長可調且功率更高。然而，由於依賴大型加速器，它們對大多數晶圓廠來說缺乏實用性。ASML因尺寸和可靠性問題放棄了FEL的開發，但像Xlight這樣的初創公司計劃在2028年前集採用FEL光源。
對面臨ASML設備出口限制的中國而言，EUV-FEL技術可能成為獲取先進光刻能力的戰略性替代方案。
人工智能與互聯技術推動市場增長
受人工智能、雲服務、5G及汽車技術等領域芯片需求激增的推動，全球EUV光刻市場規模預計將從2025年的115億美元增長至2030年的近200億美元。
ASML的頂級客戶臺積電、三星和英特爾均為全球芯片資本支出規模最大的企業，持續支撐着對EUV系統的需求。5G網絡的普及以聯網設備的激增（全球預計達400億臺），進一步提升了對先進芯片製造的需求。
ASML的目標是到2025年將EUV設備產量翻倍，實現每年70臺的出貨量，並計劃擴招20%的員工以滿足不斷增長的市場需求。
挑戰與物理極限
根據新浪、ICsmart、GuruFocus和Eightify等平臺的信息，儘管ASML佔據領先地位，但其仍面臨重大挑戰。
技術障礙對高數值孔徑和超高數值孔徑系統構成困擾，這些技術要求在光學元件、掩膜和光刻膠領域達到極高精度。
成本高企使問題雪上加霜，每臺High-NA設備成本超過4億美元，而更小的視場又讓設計和製造流程更為複雜。
由於量子效應和原子尺度間距可能會阻礙晶體管尺寸縮小到1nm以下，因此物理極限顯得十分重要。
地緣政治緊張局勢進一步加劇了局勢的複雜性，因為出口禁令（尤其是對中國的出口禁令）擾亂了供應鏈並加速了競爭對手的技術發展。
更廣泛的半導體生態系統影響
ASML的EUV系統不僅簡化了光刻步驟，提高了良率並降低了成本，還通過集中需求於超先進設備，重塑了設備市場格局。其主導地位創造了極高的進入壁壘，鞏固了其在全球芯片供應鏈中的核心地位。
ASML擁有龐大的全球供應網絡和每年40億歐元的研發投入，彰顯了其無與倫比的規模和影響力。
ASML的EUV征程還要走多久？
ASML的EUV技術重塑了芯片製造業，並且很可能在未來至少10到20年內保持關鍵地位。在光學、光源和材料方面的持續進步可能會在本世紀30年代初實現1nm甚至更小的節點。
但物理和成本限制最終將減緩規模化發展，從而促使人們轉向先進的封裝和新材料。
憑藉無可匹敵的市場份額、與蔡司和ARCNL等關鍵夥伴的合作，以及持續不斷的創新，ASML仍將是行業的主導力量，直至硅基材料與光學技術觸及物理極限。
參考鏈接：https://www.digitimes.com/news/a20250616VL203/asml-euv-high-na-dutch-equipment.html