每台售價2億美元，ASML CEO說他們的EUV曝光機為什麼別人山寨不了？

在荷蘭南部靠近比利時邊境的維爾德霍溫鎮，坐落著全世界唯一一家能夠組裝EUV（極紫外）曝光機的工廠。世界上最大的晶片製造商們都需要這種設備。在生產處理器晶片的過程中，EUV曝光機最昂貴。目前全世界只有艾司摩爾（ASML）能製造出EUV曝光機。

美國塔夫茨大學弗萊徹學院助理教授克里斯·米勒(Chris Miller)表示：「艾司摩爾在製造EUV曝光機方面擁有市場壟斷地位。EUV曝光機是最先進的光刻設備，我們今天使用的每一塊先進處理器晶片都需要這種設備。」「他們生產的每一台機器都是有史以來最複雜的設備之一。」

EUV是極紫外線的縮寫。艾司摩爾生產的EUV曝光機可以大量產生這種波長極短的光，用於在微晶片上打印細小而複雜的圖案。熔融錫在極快速度下發生微小爆炸，從而產生極紫外線，然後通過蔡司最平坦的鏡面反射回來。一小部分EUV光粒子照射到矽片表面，按照晶片設計蝕刻圖案。

由於全球範圍內的晶片短缺問題，從遊戲機到汽車等產品的訂單積壓，整個晶片製造行業對艾司摩爾EUV技術的需求大幅上升。自2018年底以來，艾司摩爾股價已經飆升逾340%，這使得艾司摩爾的市值甚至超過英特爾等一些頂級客戶。

▲ Peter Wennink

艾司摩爾首席執行長彼得·溫寧克（Peter Wennink）表示，自38年前公司成立以來，公司一直在降低晶片製造價格，並將在「未來幾十年」繼續這樣做。

「世界需要更多的晶片，」溫寧克表示。「所以我們需要製造更多的機器，順便說一句，只要我們能降低單個電晶體的製造成本，這些機器的平均銷售價格就會持續增長。」

儘管如此，溫寧克表示，全球晶片短缺問題對艾司摩爾來說也是挑戰。

「我們收到很多來自供應商的信息，他們說，我們可能會延後向你們交付模組，因為我們無法獲得晶片。」我們則說，「如果我們得不到晶片，我們就不能製造出能生產更多晶片的機器。」

溫寧克說，這對艾司摩爾來說已經是常態化問題。

2億美元的機器自動形成門檻

據溫寧克說，在過去的十年，艾司摩爾總共售出大約140套EUV曝光機，現在每一套系統的成本高達2億美元。其新一代高數值孔徑（High NA）曝光機的價格將超過3億美元。

市場研究公司Semico Research的晶片製造行業分析師喬安妮·伊托(Joanne Itow)表示，艾司摩爾的EUV曝光機太貴了，大多數公司都買不起。

她說：「這肯定把很多廠商趕出了市場。」由於成本太高，晶片製造商格芯在幾年前就決定停止生產更先進的晶片。

如今，艾司摩爾只向五家晶片製造商出售這種機器。2021年，台積電、三星和英特爾這三家晶片製造商佔艾司摩爾業務的近84%。台積電表示，其在2019年率先大批量交付使用EUV曝光機製造的晶片。自那以來，台積電一直處於領先地位，晶片製造技術至少比三星和英特爾領先一個製程節點。

艾司摩爾建立市場主導地位的時間相對較短。十年前，英特爾、三星以及台積電的重大投資對艾司摩爾研究EUV曝光機起到了決定性的作用。

「當時我們沒有錢，」1999年加入阿斯麥的溫寧克回憶道。「所以我們出去尋找合作夥伴，這實際上是我們建立公司的基礎。所以我們是被迫成了系統架構師和系統內建商。」

時間追溯到1984年，當時的艾司摩爾是飛利浦子公司。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，艾司摩爾推出第一台用於蝕刻晶片的曝光機。這種機器是20世紀50年代在美國實驗室發明問世的。

艾司摩爾的EUV曝光機執行副總裁克里斯多夫·富凱（Christophe Fouquet）說：「第一台曝光機看起來就像一台投影儀。」簡單說，機器上有個用來保存你想要投射圖案的光罩，然後用一套光學系統把圖像投射到晶圓上。

到1988年，艾司摩爾在美國已經有5個辦事處，84名員工，在荷蘭維爾德霍溫設立了一個新的辦事處，最終這也成為艾司摩爾的總部。

「在整個行業準備研究EUV曝光機的早期階段，沒有哪一個美國公司願意冒險嘗試，只有艾司摩爾做到了。」科技行業作家米勒說，「艾司摩爾是一家荷蘭公司，但也是一家嚴重依賴美國零部件的荷蘭公司，其曝光機尤為如此。」

一台EUV曝光機要靠800家供應商提供零件

EUV曝光機由來自全球近800家供應商的多個模組和數十萬個零件組成。每個模組都在艾司摩爾遍佈全球的60個工廠中完成生產，然後運往維爾德霍溫進行組裝。每台組裝好的機器經過測試後，再拆解運往晶片製造商。運輸一套EUV曝光機需要20輛卡車，或者三架滿載的波音747飛機。

在EUV曝光機出現之前，晶片製造商可以從艾司摩爾、尼康和佳能這三家公司處購買DUV（深紫外）曝光機。雖然日本尼康仍是艾司摩爾在DUV曝光機市場的主要競爭對手，但想要買EUV曝光機只能找艾司摩爾。

專家表示，其他公司可能需要幾十年時間才能趕上，一方面是因為艾司摩爾擁有專有技術，另一方面是因為它與數百家供應商達成了往往是獨家的複雜合作協議。

「我們對一些客戶來說是獨一無二的，一些供應商對我們來說也是獨一無二的，」溫寧克說。「有些人說，這種近乎共生的關係比結婚還要糟糕，因為你不能離婚。」

艾司摩爾讓自身免受供應鏈風險影響的一種方式是收購部分供應商，比如公司於2012年收購了位於聖地亞哥的光源製造商Cymer，還在2020年收購了光學模組公司Berliner Glas。雖然今年1月份Berliner Glas位於德國柏林的工廠發生了一場火災，但溫寧克說，這次事故不會對今年交付設備造成重大影響。

艾司摩爾預計，2022年公司銷售額將增長20%；到本世紀20年代末，公司年營收將增長11%。