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荷兰半导体设备龙头ASML在极紫外（EUV）光刻领域占据主导地位，该技术是生产尖端半导体芯片的关键。随着行业为推动人工智能、5G和下一代计算技术而不断追求更小制程节点，问题随之而来：ASML的EUV技术还能走多远？

市场主导与技术垄断并存

根据Research and Markets、Future Market Insights及路透社的数据，ASML控制着全球75%-80%的EUV光刻设备市场，其技术无竞争对手能及。该公司为台积电、三星电子和英特尔等所有主要芯片制造商供货，实际垄断了EUV系统领域——这一业务板块为其创造了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），毛利率为54%，积压订单达39亿欧元。由于对EUV系统的强劲需求和对深紫外工具日益增长的兴趣，其全年销售额预计将达到300至350亿欧元。

技术路线图：从标准EUV到高数值孔径（High-NA）及更前沿

标准EUV（0.33NA）

自2016年推出以来，ASML的0.33NA EUV系统（使用13.5nm光源）已实现2nm制程节点，相比193nm浸没式光刻可减少多重曝光步骤。其优势在于：分辨率提升、良率提高、工艺简化。

High-NA EUV （0.5 NA）

ASML的High-NA EUV系统（0.5NA）目标是在2029年前实现1nm级制程的生产。据Tech in Asia和TrendForce集邦咨询报道，英特尔计划将其用于14A节点，但台积电因成本和复杂度问题，在A16/A14节点中选择放弃采用该技术。

High-NA EUV需要在光学、激光和晶圆系统等方面实现重大突破。其更小的视场和浅景深要求配备新型光刻胶、超平坦晶圆以及重新设计的掩膜台。

Hyper-NA EUV（超高数值孔径EUV）（0.75 NA）及前景

ASML正研发0.75NA的Hyper-NA EUV系统，目标是在2030年代初实现0.5nm以下制程。但技术障碍巨大，例如需要制造具有原子级精度的米级反射镜，以及需要管理复杂的光学系统。

ASML技术高级副总裁Jos Benschop指出，尽管高数值孔径和超高数值孔径技术可能延续摩尔定律，但量子隧穿效应和原子间距等物理极限，可能在本世纪中叶前制约技术进步。

战略合作伙伴关系：创新的支柱

ASML的创新引擎依赖于与关键企业的深度合作：

卡尔蔡司SMT（Carl Zeiss SMT）

自2016年ASML收购其24.9%的股份以来，双方始终保持紧密合作。蔡司生产的多层反射光学系统对高数值孔径（High-NA）和超高数值孔径（Hyper-NA）系统至关重要。蔡司可制造具有原子级精度的米级反射镜和高反射率涂层（反射率约71%）。

阿姆斯特丹先进计量与光刻研究所（ARCNL）

作为部分由ASML资助的机构，ARCNL专注于极紫外（EUV）光源、涂层技术及纳米级计量技术研究。这种合作模式效仿了飞利浦的NatLab模式，将基础科学与商业创新相结合。

这些合作伙伴关系构建了高壁垒的创新生态系统，为ASML持续保持技术领先奠定了基础。

EUV光源：功率瓶颈与替代方案

ASML的EUV设备依赖于激光产生的等离子体（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，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器（FEL）EUV光源，其优势在于波长可调且功率更高。然而，由于依赖大型加速器，它们对大多数晶圆厂来说缺乏实用性。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年前集采用FEL光源。

对面临ASML设备出口限制的中国而言，EUV-FEL技术可能成为获取先进光刻能力的战略性替代方案。

人工智能与互联技术推动市场增长

受人工智能、云服务、5G及汽车技术等领域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115亿美元增长至2030年的近200亿美元。

ASML的顶级客户台积电、三星和英特尔均为全球芯片资本支出规模最大的企业，持续支撑着对EUV系统的需求。5G网络的普及以联网设备的激增（全球预计达400亿台），进一步提升了对先进芯片制造的需求。

ASML的目标是到2025年将EUV设备产量翻倍，实现每年70台的出货量，并计划扩招20%的员工以满足不断增长的市场需求。

挑战与物理极限

根据新浪、ICsmart、GuruFocus和Eightify等平台的信息，尽管ASML占据领先地位，但其仍面临重大挑战。

技术障碍对高数值孔径和超高数值孔径系统构成困扰，这些技术要求在光学元件、掩膜和光刻胶领域达到极高精度。

成本高企使问题雪上加霜，每台High-NA设备成本超过4亿美元，而更小的视场又让设计和制造流程更为复杂。

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。

更广泛的半导体生态系统影响

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征程还要走多久？

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。在光学、光源和材料方面的持续进步可能会在本世纪30年代初实现1nm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。

凭借无可匹敌的市场份额、与蔡司和ARCNL等关键伙伴的合作，以及持续不断的创新，ASML仍将是行业的主导力量，直至硅基材料与光学技术触及物理极限。

参考链接：https://www.digitimes.com/news/a20250616VL203/asml-euv-high-na-dutch-equipment.html

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