2021年光刻机销售（2021中国光刻机现在多少纳米）

拜登限制出口逼急荷兰，国产光刻机好消息频出，自主发展五年成型

在人类迈入高 科技 时代之后，芯片这个小小的元件地位水涨船高，小到一部手机，大到一个机器人，都需要芯片的支持才能正常工作，芯片水平的强弱直接影响着 科技 产业的兴衰。

这种元件虽然体积小，但内部结构复杂多变，其制作工艺、芯片设计都蕴含着极高的 科技 水准，没有系统的学习过这一领域的专业知识，想要涉足几乎不可能。除此之外想要制造出芯片，还有一个绕不过的难题，那就是光刻机。新来的朋友们记得点个关注，方便浏览往期视频和文章，又可接收最新消息。

一、拜登限制荷兰向中国出口光刻机

光刻机是制造芯片的核心装备，它采用的技术类似于照片冲印，能够把模板上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。虽然看起来光刻机的技术并不复杂，但因为性质特殊，对精度要求极高，其中所蕴含的 科技 水平之高，在世界范围内也仅有数家公司能够制造。

光刻机分为两种，分别是DUV光刻机和EUV光刻机。其中DUV代表着深紫外线，而EUV代表着极深紫外线，虽然仅有一字之差，但EUV光刻机在精度方面几乎碾压DUV光刻机.而光刻机精度越高，能够生产出的芯片纳米尺寸也就更小，功能也就更加强大。目前来说，世界上小于5纳米的芯片晶圆，只能通过EUV光刻机生产。

一台EUV光刻机，单单是组成零件便达到10万多颗，其中极紫外线光源生产自美国，机械部分来源于工作一丝不苟的德国，核心轴承产自瑞典，所用到的光学设备主要由日本提供，生产所用的阀门来自法国，而核心技术则掌握在荷兰的阿麦斯公司手中。

从中不难看出一台光刻机，集结了众多国家的最顶尖 科技 .而它在价格方面也十分昂贵，通常在3,000万美元至5亿美元不等。并且，目前来说，世界上只有荷兰的阿麦斯公司可以制造EUV光刻机。

不过虽然光刻机具有极高的技术含量，但其本质也仅仅是一件商品，并不能同时拥有价值与使用价值，作为商品,被用来交易便是他的宿命。早在2018年4月，我国的中芯国际便向该公司下单了一台EUV光刻机，这台光刻机最终的成交价格已经达到1.2亿美元。但巧合的是，就在阿麦斯公司已经将这台光刻机组装完毕，马上就可以交货的关键时期，工厂内却突发火灾，至今原因不明。

不过在2021年7月18日，美国总统拜登对外宣称出于美国的国家安全考虑，要求荷兰限制向中国出售光刻机。抛开其他方面不谈，单单限制商品的流通这一点，便不符合人类 社会 发展的规律，属于倒行逆施的行为。但是，在美国下达禁令之后，荷兰迫于国际压力，不得已之下，扣留了对中国的出口许可。

这样的举动，无疑会让中国与荷兰的外交关系陷入较为紧张的局面，但是，透过现象看本质，此件事情主要还是因为这段时间中国在多领域，尤其是武器领域发展迅速，使得美国拥有了危机感，不得已之下，他们只能通过极端手段遏制打压中国 科技 产业，而荷兰只是受了胁迫而已，这件事情不会对中国与荷兰的关系产生较大影响。

早在特朗普当政时期，为了阻碍中国在高 科技 领域的进一步发展，便开始限制对中国的技术出口，我们所熟知的华为公司正是遇到了核心技术卡脖子的问题，才导致如今陷入无芯可用的尴尬局面。实际上以华为内部的研发团队，完全能够满足芯片的设计要求，但是设计出芯片之后，华为公司却没有与之相匹配的能力将其制造出来，这一问题归根结底，还是光刻机闹得。

二、好消息频出，国产光刻机核心问题有望解决

在拜登政府上台之后，一改特朗普执政时期的作风，在伊核问题、退群问题上，都和特朗普的执政方针完全不同，但令人没有想到的是，对于中国 科技 方面，拜登却选择了支持特朗普的政策，持续对我国相关企业进行打压。

在拜登入主白宫还不到一个月的时候，他便派出了国家安全顾问杰克沙利文前往荷兰进行交涉，其目的就是为了限制阿麦斯和中国的合作。除了正常的外交谈判之外，美国方面甚至对荷兰进行威胁，声称如果美国不给阿迈斯提供制造光刻机的零件，整个阿麦斯公司的设备就无法运转。除此之外，拜登甚至还想要控制比利时微电子研究中心，以此来阻止中国的发展，好在他的目的没有达成，不然实在的局面必定会更加紧张。

但是对于美国的所作所为，阿麦斯的首席执行官温宁克却做出预言，他表示出口管制固然在短期内会限制中国的发展，但从长远角度出发必定会起到反作用。

自强不息，一直是中华民族最宝贵的特质之一。在建国初期，我们一穷二白，面对西方的技术封锁，中华民族在 探索 之中砥砺前行，在原子弹、核潜艇、卫星等方面，中国比西方世界慢了不知道多少年，但我们却用自己的努力与汗水将这个是差距一点一点的缩短，甚至完成反超，这种力量与信念足以令世界人民震惊！如今我国在光刻机领域遭受的困境与当年如出一辙，先辈们能做到的事，今天的中国人同样能够做到。

从经济学角度出发，市场决定生产，中国拥有14亿人口，毫无疑问中国是全球最大的芯片应用市场，中国每年进口芯片的花费高达数千亿元，芯片行业的蓬勃发展，也代表着中国的光刻机市场，同样拥有广大的前景。虽说阿斯麦在光刻机领域的地位堪比垄断，失去了中国市场对阿麦斯来说也是一个巨大的打击。

并且严格意义上来说，中国早就已经突破了光刻机技术，只是现阶段我国研制的光刻机技术仅仅只达到了中高端水平，面对DUV及以下级别的光刻机我国具有一定的生产能力，但是在高精度光刻机领域，我国依旧是一片空白。不过，如今我国的最高学府，清华大学正在深入研究EUV光源问题，研究出的SSMB光源的潜在应用之一，便是作为为EUV光刻机的光源，一旦这一展望能够实现，便意味着我国有望解决自主研发光刻机之中最核心的光源问题。

除了在核心问题上取得突破外，这段时间国产光刻机制造领域更是好消息频出。前段时间上海微电子装备有限公司对外宣称，预计在2021年底或2022年初实现28纳米精度的光刻机的量产。在国际方面，中国也着眼于国际光刻机制造领域，在力争跟紧国际研究的同时，研究面向后摩尔时代的集成电路的颠覆性技术，简单的来说就是在现有技术的基础上着眼于未来，走出一条属于中国人自己的道路，力争弯道超车。

三、五年内国产光刻机产业有望发展成型

早在美国对中国实行技术封锁之时，便有专家进行预测，中国在5年内便能实现光刻机核心技术国产化，这预测如今看来，虽然有些难度，但也并非完全不可能实现。总的来看中国拥有全球最大的市场，在核心技术方面也不断取得突破，在5年内实现最顶端的光刻机技术完全国产化可能并不现实，但如果只是中高端机型实现大规模量产，这一点并不难做到。

我国在《中国制造2025》中明确要求，在2025年之前，我国必须完成20~14纳米工艺设备国产化率达到30%的目标，并实现沉浸式光刻机国产化。从这份计划中不难看出，中国已经加大了在光刻机领域的研发。而中国人一向言出必行，只要下达计划，完成只是时间问题。

目前来说，在工业领域用处最大的光刻机主要体现在10~50纳米，其中40~50纳米级别的芯片，在市场中占据的份额更是十分惊人，虽然在精密元件之中，需要用到10纳米以下精度的光刻机，但毕竟是少数。以目前的需求来看，我国在5年内满足国产光刻机的大部分需求并不成问题。

但只有彻底攻克核心技术，才能实现我国在手机芯片等领域不在受制于人的局面，这一局面一旦形成便代表着我国彻底打破了用芯难的魔咒，届时中国的核心 科技 产业必将能够更上一层楼。

光刻机巨头ASML称东方晶源可能侵权，中企对此作何回应？

光刻机巨头ASML称东方晶源可能侵权，中企对此作何回应？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

荷兰光刻机大佬阿斯麦（ASML）声称，中国公司东方晶源（DongFangJingYuanElectron，DFJY）已经中国积极主动市场销售很有可能（couldpotentially）侵犯该公司专利权的商品。

阿斯麦还称，中国东方晶源与一家早已倒闭的美国公司XTAL存在关系，后面一种曾在2019年被美国法院曾判断侵害阿斯麦的专利权。阿斯麦称，早已告之顾客不必帮助中国东方晶源从业该类潜在性的侵权责任。阿斯麦还表露，该公司已向中国监督机构告知有关信息，已经紧密检测有关状况，并打算在恰当的机会采用法律行动。

对于此事，中国东方晶源的工作员称临时不方便回复这事。而阿斯麦中国层面称，这事与XTAL以前的侵权案相关，是年度报告中的一切正常公布。阿斯麦已经密切关注中国东方晶源的动态性，现阶段并未提前准备采用法律法规对策，但如果有确凿证据该公司将诉诸法律。

中国东方晶源官方网站消息表明，该公司全称之为中国东方晶源微电子科技（北京）有限公司创立于2014年，总公司坐落于北京亦庄经济技术开发区，是一家致力于集成电路合格率管理方法的公司。

从实际业务流程看来，中国东方晶源关键设备为纳米离子束视觉检测武器装备（EBI）和重要规格测量武器装备（CD-SEM）、测算光刻商品（OPC）及其电子光学设计方案与生产制造智能化合格率优化平台（HPOTM）。

中国东方晶源公司在官方网站称，其商品均为自主研发且处在中国领先地位，可以合理处理中国集成电路产业链好几个难题。该公司还提及，中国东方晶源自创立至今坚持不懈以引领发展趋势，申报世界各国专利发明145项，授权专利发明49项，手机软件着作权14项，商标注册15项。

2021年9月，中国东方晶源公布，该公司进行新一轮几亿元股权质押融资，这轮股权融资由赛领资本、深创投领投，诸多著名风险投资机构协同项目投资。“此次股权融资将有利于中国东方晶源加速在集成电路前道离子束检验、测算光刻系统软件等关键商品的产品研发过程，加快在集成电路合格率管理方法行业的总体合理布局。”

阿斯麦公布的财务报告表明，该公司2021年营业收入为186亿欧（折合RMB1339亿人民币），同比增加33%；纯利润为59亿欧（折合RMB425亿人民币），同比增加66%；毛利率是53%，比上年同期提升4个点。2021年，该公司共交货309台光刻机，比2020年空出51台；在其中极紫外光光刻机42台，比2020年多11台。

今年，荷兰ASML公司卖出62台光刻机，中国买走多少设备？

荷兰ASML公司卖出的62台当中，大部分是DUV光刻机，小部分是EUV光刻机。我们中国在今年成为了ASML公司DUV光刻机的最大客户。按购买金额排名第一，在ASML公司62台的销售总额中占比34%，比去年的占比22%高出了12个百分点，比今年排名第二的韩国高出5个百分点，比排名倒数第二和倒数第一的日本、美国竟分别高出了27个、28个百分点，不过呢，我们中国买走的却全都是单台价格比EUV低不少的DUV，就是说，虽然按购买台数也是排名第一，却是在购买DUV光刻机的国家和地区中排名第一。

EUV光刻机全被其他国家和地区的厂商给买走了。包括台积电、三星、英特尔、海力士。我们中国的中芯国际还是没有拿到2018年就下了订单的那台，5年了还是没有从ASML公司那里买走。

我们中国现在不仅需要大量使用DUV光刻机。今年，我们中国买走了比去年还多、比其他国家和地区都多的ASML公司DUV光刻机，当然表明了我们国内芯片制造企业目前普遍达到的水平，并预示着将在中端芯片制造上出现更为热火的局面，产能扩大有了更进一步的保障；

另外，应该又是更多国内芯片制造企业开展7nm技术研发的迹象吧，中芯国际就是依靠DUV光刻机研发出、掌握了这个技术的。重要的是，我们中国还有着使用EUV光刻机的现实需求，中芯国际从2020年起就在“只待”EUV光刻机了，急等着用来研发5、3nm工艺技术；等来了的话，7纳米芯片的良品率当然就能更快达到业界标准了，然而，看来是一时半会儿等不来，其实，还一时半会儿等不来美国公司高端的其它工艺设备和配件、原材料等，形势逼人，必定倒逼我们国内的相关企业加快研制的速度。

2022年荷兰ASML公司卖出62台光刻机，中国买走多少设备？

荷兰的ASML是目前全球最顶尖的光刻机提供商，尤其是在高端光刻机领域，几乎占据了全球100%份额。

一、 最近几年，ASML销售业绩增速非常快。

因为在高端光刻机拥有绝对的优势，所以asml的光刻机一直供不应求，最近2年时间虽然受到疫情的影响，但因为全球芯片普遍供不应求，所以ASML的光刻机也供不应求，因此asml的业绩也有了快速的增长。2021财年，ASML营业收入为186.11亿欧元，同比上涨33.14%；归属于母公司普通股股东净利润为58.83亿欧元，同比增长更是高达65.55%；不过进入2022年之后，asml业绩貌似有所下降，从第一季度的财报来看，其营收只有39.6亿美元，同比下降24.57%，利润更是只有7.8亿美元，同比下降51.36%。

但是第1季度的财报并不能反映asml真实的销售情况，原因是当前各大厂家对光刻机的需求非常迫切，所以有部分光刻机订单尚未获得工厂准入测试就向客户出货，这些订单收入需要在未来多个季度中才能得以确认。从实际情况来看，目前asml的订单已经排到2024年，所以可以预计未来几年时间asml的光刻机仍然会保持快速的增长。

二、 ASML有多少光刻机卖往中国？

2022年第1季度，asml总共卖出了62台光刻机，包括59部新系统和3部二手系统。至于在这62台光刻机当中有多少卖到中国，asml并没有给出准确的数据。但是我们可以从asml销售业绩的构成当中大概推断一下。根据asml2022年第一季度的财报数据显示，其收入构成当中有，34%来源于中国大陆，这个比重相对于2021年第4季度的22%，有了大幅度的提升。另外中国台湾贡献了其中22%的收入。相当于整个中国给asml贡献了56%的收入。

据此推算，中国2022年第1季度从asml购买的光刻机金额大约是22.2亿美元，其中大陆购买的金额大约是13.5亿美元，台湾购买的金额大约是8.7亿美元。只不过大陆所购买的光刻机基本上都是一些中低端光刻机，不可能是EUV光刻机，因为目前欧美并不允许asml向中国出口EUV光刻机，比如前几年中芯国际向ASML定购的一台EUV光刻机至今仍然没有交货。至于asml普通光刻机售价是多少，我们没有掌握具体的数据，但是根据2021年asml的财报数据来看，他们全年共出货286台光刻机，总营收186亿欧元。

其中EUV光刻机出货是42台，贡献的营收是63亿欧元左右，相当于每台EUV光刻机售价高达1.5亿欧元左右。这意味着剩余的244台光刻机累计销售额大约是123亿欧元左右，平均下来每台光刻机的售价大约是5,000万欧元左右。按照这个价格来计算，2022年第一季度中国大陆购买的金额大约是13.5亿欧元，对应的数量大约是27台左右。

当然，这些光刻机当中有很多可能是比较低端的光刻机，那么13.5亿欧元对应的数量有可能更多，所以中国大陆第一季度购买的ASML光刻机就可能达到27台到35台之间。另外第一季度台湾总共进口了8.7亿欧元左右的光刻机，这里面有一部分很有可能是EUV光刻机，剩余的可能是其他普通的光刻机，对应的光刻机数量应该是在11台到17台之间。所以综合算下来，2022年第一季度中国总共购买的ASML光刻机有可能是36台到42台之间。

三、解决高端光刻机的问题还得靠自己。

从asml业绩的来源可以明显地看出，中国市场对asml来说是多么的重要，其有超过一半的营收来源于中国市场，怪不得前段时间asml一众高管纷纷表示非常重视中国市场的发展。但不管asml有多重视中国的市场，在欧美众多国家的压力之下，他们始终不会向中国出口最顶尖的EUV光刻机，中国只能购买一些中低端光刻机。

没有EUV光刻机做后盾，想要生产7纳米以上的芯片基本上不可能，目前一些中低端光刻机最多只能用于生产14纳米的芯片，就算通过多重曝光之后，最多也只能生产10纳米左右的光刻机。虽然中芯国际通过技术工艺上的改进，实现了N+1、N+2工艺，生产出来的芯跟7纳米比较接近，但跟目前世界上最顶尖的5纳米，甚至3纳米芯片相比，仍然有很大的差距。所以想要解决我国芯片问题，光靠进口光刻机是行不通的，西方国家永远不可能把最先进的设备卖给我们，想要缩小我国芯片制造实力跟世界顶尖水平的差距，还得靠自力更生，打铁还需自身硬。

光刻机巨头ASML称东方晶源可能侵权，这到底是怎么回事？

光刻机巨头ASML称东方晶源可能侵权，这到底是怎么回事？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

光刻机，作为处理芯片的关键生产设备，一直承重着必不可少的主要功效，而怎样摆脱外国垄断性，生产制造出彻底独立且有着专利权的光刻机及处理芯片，就变成了中国科技企业的总体目标。在“弯道超越”的途径上，也会没法规避的产生“专业知识行业时光交叠”的状况，终究在生产制造上，一切物件不太可能确保100%的原创设计，就连最主要的设备在功用上总会有互通点。

在光刻机大佬ASML阿斯麦的2021年财补报称，华企东方晶源已经市场销售很有可能侵害阿斯麦专利权的商品。这一举动造成网民的疑惑，请律师打官司呗，有一种把技术性都技术交底，看一下是不是侵权行为。

ASML阿斯麦在全世界供应链管理占有的影响力至关重要，针对全球来讲，ASML在光刻机及处理芯片行业一直是垄断性影响力，也是现阶段7nm及下列优秀制造必不可少的生产设备，只是交货55台光刻机就能完成销售总额46%的提高，而作为现阶段优秀制造市场竞争下，EUV的价格及销量一直不断提高，倘若有两部高档光刻机进到在我国，必定会更改中国现况（一台生产制造，一台拆卸科学研究）。就算是取决于ASML竭力抵制出入口限令，但仍更改不上没法向在我国出入口的现况。

而在这篇中的东方晶源，在应对ASML的“侵权行为举报”解决中，依然更改不上诸多人的眼光。ASML早已告知了许多顾客，要她们中止与其说的协作及业务流程来往：大家已经密切关注这一状况，并打算在恰当的情况下采用法律法规行动。就连外国媒体都没有忽略这一次机遇，在报道中阴阳怪气的控告华企“盗取国外企业的商业机密”，还主要的强调注重“尤其是美国”。

而且，ASML还表明，东方晶源与XTAL公司有关。XTAL此前在2019年因窃取商业秘密案获赔向ASML付款2.23亿美金，而XTAL在宣判起效的1个月后宣布破产。而东方晶圆在以后为什么会尽收眼底，在ASML来看，二者是有立即关联的，且在2021年7月6日，东方晶源在量子检测得到重大进展，第一台CD-SEM公布出机并得到中芯的订单信息，而后东方晶源就变成了ASML的立即竞争对手。

与东方晶源同样的是，XTAL也是由于创立一年后就占领了三星电子以内的好几家ASML的大顾客遭受“封禁”，尽管东方晶源仅建立于2014年，但在短期内得到变质，在ASML来看，这和XTAL是有联络的。现阶段，东方晶源仅回应称“彻底自研”，但针对实际关键点未做论述。

尽管ASML一而再再而三说抵制出入口限令，但这段时间或一直以来，针对华企的打击却不容易终止，这一点可以参考中微公司。ASML本次再度将大棒瞄向华企，用意是比较突出的。

光刻机霸主阿斯麦封神之路

芯 东西（ID：aichip001）文 | 董温淑

现在，5nm制程芯片作为目前可量产的最先进芯片，将是顶级手机的标配，也是摩尔定律真正的捍卫者。年内将推出的华为Mate 40采用的麒麟1020芯片、苹果iPhone 12搭载的A14仿生芯片不出意外，都会采用5nm制程。

不少证据正在证实这一点，3月份，有爆料称台积电成功流片麒麟1020；4月份，台积电宣布为苹果代工A14芯片；在近期的中美贸易摩擦中，台积电是否能按时向华为出货Mate 40芯片也着实让人捏了一把汗。这一连串事件之中，为两大手机龙头代工芯片的台积电成为关键角色，举足之间关系着华为手机芯片供应的命运。

然而， 台积电能吃下苹果、华为的5nm订单，背后还少不了一家荷兰厂商的存在 ：芯片制造要想突破10nm以下节点，必须要用到EUV（极紫外线）光刻技术，而 EUV光刻机只有荷兰公司阿斯麦（ASML）能造 。不论是5nm量产赛道第一名台积电，还是第二名三星，想造出产品，就只能先乖乖向阿斯麦订货。

作为全球5nm产线不可或缺的狠角色，阿斯麦到底是一家什么样的公司？

我们不妨先理解“光刻”这项技术的重要性。如果把芯片比作刻版画。芯片生产的过程就是在硅衬底这张“纸”上，先涂上一层名为光刻胶的“油墨”，再用光线作“笔”，在硅衬底上“拓”出需要的图案，然后用化学物质做“刻刀”，把图案雕刻出来。

其中，以光线为“笔”、拓印图案这一步被称为光刻。在芯片制造几百道工序里，光刻是芯片生产中最重要的步骤之一。图案线条的粗细程度直接影响后续的雕刻步骤。目前市场上主流的光刻技术是DUV（深紫外线）技术，最先进的则是EUV技术。

完成这一步需要用到的设备——光刻机，一台售价从数千万美元高至过亿美元。要知道，美国最先进的第五代战机F-35闪电II式的售价还不到8000万美元。

放眼全球，光刻机市场几乎被3家厂商瓜分：荷兰的阿斯麦（ASML）、日本的尼康（Nikon）和佳能（Canon）。

在这3家中，阿斯麦又是当之无愧的一哥。据中银国际报告， 阿斯麦全球市场市占率高达89% ！其余两家的份额分别是8%和3%，加起来仅有11%。 在EUV光刻机市场中，阿斯麦的市占率则是100% 。

要指出的是，阿斯麦并非生来就含着金汤匙。阿斯麦成立于1984年，入局光刻机市场晚于尼康（1917年成立，1980年发售其首款半导体光刻机）和佳能（1937年成立，1970年推出日本首台半导体光刻机）。成立之初，阿斯麦只有31名员工，还曾面临资金链断裂的窘境。

36年间，这家几近破产的小公司是怎样成长为光刻机一哥的？又是如何在十多年里占据第一宝座屹立不倒的？今天，智东西就来复盘这家荷兰光刻机之星的逆袭之路。

更为重要的一点，在美国狙击华为芯片供应的组合拳里，阿斯麦间接或直接地成为一颗关键棋子，美国人凭什么限制阿斯麦的生意，背后又有怎样的渊源？

在郁金香国度荷兰的南部，坐落着一个居民人数20余万的市镇，艾恩德霍芬，阿斯麦（Advanced Semiconductor Material Lithography，直译：先进半导体材料光刻技术）总部就位于此。

阿斯麦是一家采用“无工厂模式”的光刻设备生产商，主要产品就是光刻机，还提供服务于光刻系统的计量和检测设备、管理系统等。

翻开全球芯片厂商的光刻机订货单，其中绝大多数都发给了阿斯麦。以2019年为例，阿斯麦共出货229台光刻机，净销售额为118.2亿欧元，净利润为25.2亿欧元。相比之下，尼康出货46台，佳能出货84台。

▲阿斯麦、尼康、佳能出货量对比

除了出货量占优，阿斯麦（ASML）也代表着全球最顶尖的光刻技术。在阿斯麦2019年卖出的229台光刻机中，有26台是当今最高端的EUV（极紫外线）光刻机。而在EUV光刻市场，阿斯麦是唯一的玩家。

EUV光刻机采用13.5nm波长的光源，是突破10nm芯片制程节点必不可少的工具。也就是说，就算DUV（深紫外线）光刻机能从尼康、佳能那里找到替代，但如果没有阿斯麦的EUV光刻机，芯片巨头台积电、三星、英特尔的5nm产线就无法投产。

时间迈进2020，光刻机市场三分的格局中，阿斯麦已稳居第一10多年。在“光刻机一哥”光环的背后，阿斯麦又有怎样的故事？

智东西从技术路线选择、先进技术攻关、资金支持、研发投入等方面入手，还原出这个故事真实、立体的脉络。

罗马不是一天建成的，阿斯麦的成功也绝非一蹴而就。今日风头无两的光刻机市场一哥背后，是一个卑微的开始和一段曲折的往事。

故事要从20世纪80年代讲起，那时候距离摩尔定律被正式提出（1975年）不到10年，增加芯片晶体管数目还不是让全球半导体学者挤破头的课题。相应地，对光刻机光源波长的要求较低。当时的光刻机采用干式微影技术，简言之，光源发光，光线在涂有光刻胶的硅基底上“画”就完了。

比如，1980年尼康推出的可商用步进式重复式光刻机（Stepper），光源波长为1微米。连芯片厂家英特尔也自己设了个光刻机部门，用买来的零件组装光刻机。

通俗来说，步进式重复光刻机的工作原理是使涂有光刻胶的硅片与掩膜板对准并聚焦，通过一次性投影，在晶圆片上刻画电路。

▲尼康1980年推出的光刻机NSR-1010G

在这种背景下，荷兰电子产品公司飞利浦在实验室鼓捣出了步进式扫描光刻技术的雏型，但拿不准这项技术的商业价值。思前想后，它决定拉人入伙，让合作者继续研发，这样既有人分摊成本，也给了自己观望的机会。

步进式扫描光刻技术的原理是，光线透过掩膜板上的狭缝照射，晶圆与掩膜板相对移动。完成当前扫描后，晶圆由工作台承载，步进至下一步扫描位置，进行重复曝光。整个过程经过重复步进、多次扫描曝光。

▲步进式扫描光刻技术示意图

在飞利浦的设想里，理想的合伙人当然是技术先进、实力雄厚的美国大厂，如IBM、GCA之流。但在美国走了一圈后，飞利浦意识到了现实的骨感：各大厂商纷纷表示拒绝。

但是，并非所有人都不看好飞利浦的光刻项目，就在飞利浦碰壁之际，荷兰小公司ASMI（ASM International，直译为ASM国际）的老板Arthur Del Prado跑来，自荐要接下飞利浦的光刻项目。

▲Arthur Del Prado

ASM International创立于1964年，是一家半导体设备代理商，对制造光刻机并无经验。因此，飞利浦犹豫了1年的时间。最终，1984年，飞利浦选择“屈就”，同意与ASMI公司各自出资210万美元，合资成立阿斯麦，由这才开启了阿斯麦的故事。

阿斯麦首任CEO为Gjalt Smit，任职时间为1984～1988年。据称，由于阿斯麦成立初期知名度较低，Gjalt Smit曾在未经授权的情况下在阿斯麦招聘广告中使用飞利浦的标志。

▲阿斯麦创始初期CEO Gjalt Smit

2013年至今，阿斯麦总裁兼CEO由Peter Wennink担任。Peter Wennink早在1999年就加入了阿斯麦，曾担任过执行副总裁、首席财务官等职。在加入阿斯麦之前，Peter就职于全球四大会计师事务所之一的德勤会计师事务所。

▲现任阿斯麦总裁兼CEO Peter Wennink

其实，在与飞利浦合资成立阿斯麦之前约10年的1975年，ASMI就曾在香港开设办公室。最初，ASMI香港办公室只负责销售，随着时间推移，该办公室发展出了生产能力。1988年，ASMI在香港办公室的基础上成立了新公司ASMPT（ASM PACIFIC Technology，直译为ASM太平洋技术）。到今天，ASMPT已成长为全球最大的半导体组装和封装技术供应商之一。

作为站在阿斯麦、ASMI、ASMPT背后的操盘手，Arthur Del Prado成为一代业界传奇，被誉为“欧洲半导体设备行业之父”。2016年，这位传奇人物以85岁高龄逝世，但与他渊源颇深的三家半导体公司仍在创造新故事。Arthur的长子Chuck Del Prado，于2008年接替Arthur继任为ASMI CEO，并于2019年退休。ASMI现任CEO是Benjamin Loh。ASMPT现任CEO是Robin Ng。

回到阿斯麦的故事，飞利浦同意出资210万美元成立阿斯麦，但拒绝提供更多资金和办公场地。成立之初的阿斯麦只有31名员工，由于没有办公室，这31名员工就窝在飞利浦大厦外的简易木板房里办公。当时， 飞利浦绝不会想到，这个几乎被当作“弃子”的项目和退而求其次选择的小公司，孕育出的是能把尼康拉下马的光刻机新星。

▲垃圾车后面就是阿斯麦成立之初的简易木板屋，其后的大厦是飞利浦大厦

如前所说，20世纪80年代还是光刻机的技术红利期。在干式微影技术的技术路线下，阿斯麦成立的第一年就造出了步进式扫描光刻机PAS 2000。 但是，技术的红利期很快就会过去，之后发生的一切会造就光刻机市场的新格局。

▲阿斯麦于1984年推出的PAS 2000

进入21世纪，为了延续摩尔定律，人们改进了晶体管架构方式，但光刻机光源波长卡在了193nm上。这造成的后果是光刻“画”出的线条不够细致，阻碍晶体管架构的实现。要解决这个问题，最直接的方式就是把光源波长缩短，比如尼康、SVG等厂商试图采用157nm波长的光线。

实践中，实现157nm波长的光刻机并不容易。首先，157nm波长的光线极易被193nm光刻机使用的镜片吸收；其次，光刻胶也要重新研发；另外，相比于193nm波长，157nm波长进步不到25%，回报率较低。但在当时，这似乎是唯一的办法。

到了2002年，时任台积电研发副经理林本坚提出：为什么非要改变波长？在镜头和光刻胶之间加一层光线折射率更好的介质不就行了？那么什么介质能增加光的折射率呢？林本坚说，水就可以。与干式光刻技术相对，林本坚的技术方案被称为浸没式光刻技术。经过水的折射，光线波长可以由193nm变为132nm。

时间再往回推15年（1987年），林本坚就职于IBM，那时他就有了浸没式光刻技术的想法。2002年芯片制程卡在65nm之际，林本坚看到了浸没式光刻技术的机会。为了解决技术难题、消除厂商疑虑，林本坚花费半年时间带领团队发表3篇论文。

当时，业界质疑水作为一种清洁剂，会把镜头上的脏东西洗出来，还有人担忧水中的气泡、光线明暗等因素会影响折射效果。根据林本坚团队的研究，他们提出了一种曝光机，可以保持水的洁净度和温度，使水不起气泡。虽然这种曝光机并未在实际中被采用，但林本坚的研究证明了技术上的难题是可以被解决的。

他还亲自奔赴美国、日本、德国、荷兰等地，向光刻机厂商介绍浸没式光刻的想法。但是，有能力进行研发的大厂普遍不买账。

▲林本坚

个中原因也不难理解，自20世纪60年代起，玩家入局光刻机市场，在干式光刻技术上投入了大量财力、人力、物力，好不容易踏出一条可行的技术路线。如果按照林本坚“加水”的想法，各位前辈就得“一夜回到解放前”，从技术到设备重新 探索 。很少有人舍得这么高的沉没成本。但是，“很少有人”不代表“没有人”。

奔波到荷兰后，林本坚终于听到了一个好消息： 阿斯麦愿做这第一个吃螃蟹的勇士 。2003年10月份，ASML和台积电研发出首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i。2004年，阿斯麦的浸没式光刻机改进成熟。同年，尼康宣布了157nm的干式光刻机和电子束投射产品样机。

但是，一面是改进成熟的132nm波长新技术，一面是157nm波长的样机，胜负不言而喻。

数据显示，在2000年之前的16年里，ASML占据的市场份额不足10%。2000年后，阿斯麦市场份额不断攀升。 到2007年，阿斯麦市场份额已经超过尼康，达到约60%。

当命运之神把浸没式光刻微影的机遇摆放到阿斯麦、尼康等玩家面前，只有阿斯麦勇敢地伸出手，而尼康则是成也干式微影、败也干式微影。 在全球光刻机市场这一回合的较量中，阿斯麦选择了正确的技术路线，从而赢得了后来居上的机会。

▲首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i

如果说推出浸没式光刻机让阿斯麦领先尼康一步，那么突破EUV光刻技术则让它成为了名副其实的光刻机一哥。2010年至今，EUV光刻市场中只有阿斯麦一位玩家。

突破10nm节点能够带来的经济效益不必赘述，在众多玩家中，为什么只有阿斯麦掌握了EUV光刻机的核心技术？实际上，这与它集合了美国、欧洲的顶级科研力量有关。 这段故事还要从1997年讲起。

1997年，英特尔认识到跨越193nm波长的困难，渴望通过EUV来另辟蹊径。为了能从其他玩家处借力，英特尔说服了美国政府，二者一起组建了一个名为“EUV LLC（The Extreme Ultraviolet Limited Liability Company，极紫外线有限责任公司）”的组织。EUV LLC里可谓是群英荟萃，商业力量有摩托罗拉、AMD、英特尔等，还汇集了美国三大国家实验室。

EUV LLC里，美国成员构成了主体。在对外国成员的选择上，英特尔和白宫产生了分歧。英特尔看中阿斯麦和尼康在光刻机领域的经验，想拉他们入伙。但白宫认为如此重要的先进技术研发不该邀“外人”入局。

此时，阿斯麦显示出了惊人的前瞻能力，它向美国表示：我愿意出资在美国建工厂和研发中心，并保证55%的原材料都从美国采购，只求你们研究EUV一定要带我玩。

如此诚意让美国难以拒绝，就这样，阿斯麦成为EUV LLC里唯二的两家非美国公司之一，另一家是德国公司英飞凌。

反观尼康，这一次则完全是吃了国籍的亏。1998年发表的文件《合作研发协议和半导体技术：涉及DOE-Intel CRADA的事宜》，写明了尼康被排除在EUV LLC外的终极原因：“……有人担心尼康会成功将技术转移到日本，从而消灭美国的光刻工业。”

1997年到～2003年，阿斯麦和世界顶级的半导体领域玩家聚集在EUV LLC，用了6年时间回答一个问题：EUV有可能实现吗？他们发现答案是肯定的。至此，EUV LLC使命完成，在2003年就地解散，其中各个成员踏上独自研发之路。

其实，其他欧洲、日本、韩国的玩家也曾 探索 过EUV光刻技术。但是，他们的实力始终无法与汇集了美国顶级科研实力的EUV LLC相比，这意味着阿斯麦在EUV研发之路上占得先机。国际光电工程学会（SPIE）官网写出了EUV LLC的重要性：“如果不是EUV LLC对技术的形成和追求，EUV光刻技术就不会成为IC制造领域的未来竞争者。”

6年时间里，EUV LLC证明了用极紫外线作为光源造光刻机是可行的，但却没指出一条明路。到了2005年，EUV光刻机还是连个影子都没有，但巨额的研发资金、难以跨越的技术瓶颈已经足以让大多数玩家望而却步。但是，阿斯麦还是不肯死心，并且决定要牵头欧洲的EUV研发项目。 如果说在EUV LLC中，阿斯麦是蜷缩在角落里等待被其他大玩家“带飞”，那这一次，阿斯麦则是要自己做领头雁。

研发过程面临的困难无非集中在资金和技术两方面，阿斯麦把它们逐个击破。缺钱？那就去找，阿斯麦从欧盟第六框架研发计划中拉来2325万欧元经费。缺技术？阿斯麦集合3所大学、10个研究所、15个公司联合开展了“More Moore”项目，着力攻坚。

终于，2010年，阿斯麦出货了首台EUV光刻机。这台光刻机型号为NXE：3100，被交付给台积电，用于进行研发。

至此，在EUV市场，阿斯麦已经做到了人无我有，接下来的问题就是产品的迭代和进化。2013年，阿斯麦收购了光源提供商Cymer，为公司量产EUV设备打基础。经过几次升级，阿斯麦在2016年推出首台可量产的EUV光刻机NXE：3400B并获得订单。NXE：3400B售价约为1.2亿美元，从2017年第二季度起开始出货。直到今天，产品的迭代还在继续。根据阿斯麦的信息，EXE：5000系列光刻机样机最快在2021年问世。

从1997年到2010年，13年的艰难求索，终于让阿斯麦攻克了EUV的技术高地。辛勤付出终有回报， 目前，阿斯麦仍是唯一掌握EUV光刻技术的厂商。

▲阿斯麦的最新EUV光刻机TWINSCAN NXE：3400C

根据公开信息，一台EUV光刻机售价约为1.2亿美元，一台DUV光刻机的售价也要数千万美元。在高额售价的背后，是前期研发阶段巨量的资金投入。要支撑对光刻技术的研发，阿斯麦必须找到一条可持续的“财路”，否则就可能陷入困境。

事实上，阿斯麦也的确经历过“财政危机”。1988年，阿斯麦进军台湾市场，还未来得及在新的市场竞争中喘口气，老东家ASMI就因无法获得预期内的回报比作出撤资决定。同时，由于当时全球电子行业市场不乐观，飞利浦也宣布了一项成本削减计划。内外夹击之下，阿斯麦几近破产。好在危机时刻，时任阿斯麦CEO Gjalt Smit联系了飞利浦董事会成员Henk Bodt，后者说服了飞利浦董事会，为阿斯麦拉来一笔约1亿美元的“救命钱”。

这笔资金帮助阿斯麦在进军台湾市场的初期站稳了脚。随后几年，阿斯麦凭借步进式扫描光刻机扭亏为盈，并于1995年3月15日在阿姆斯特丹和纽约证券交易所成功上市，上市首日市值为约1.25亿美元。

▲Henk Bodt

为了能够获得充足的资金支持，2012年，阿斯麦提出一项 “客户联合投资计划”（CCIP，Customer Co-Investment Program） ，简单来说，就是接受客户的注资，客户成为股东的同时拥有优先订货权。这无疑是一个双赢的举措：把阿斯麦的研发资金压力转移出去，让客户为先进光刻技术的研发买单，这样不仅使阿斯麦无后顾之忧地进行研发，也保证了客户对先进光刻技术的优先使用权。

2012年，芯片制造行业3大龙头英特尔、台积电、三星都推出了22nm芯片产品。CCIP计划一经推出，这3家公司纷纷响应。根据协议，英特尔斥资41亿美元收购荷兰芯片设备制造商阿斯麦公司的15%股权，另出资10亿美元，支持阿斯麦加快开发成本高昂的芯片制造 科技 。台积电投资8.38亿欧元，获取阿斯麦公司约5%股权。三星斥资5.03亿欧元购得3%股权，并额外注资2.75亿欧元合作研发新技术。

最终，阿斯麦以23%的股权共筹得53亿欧元资金。要知道，2012年全年，阿斯麦的净销售额才约为47.3亿欧元。

在 科技 圈，研发、创新能力就是生命力。华为5G、芯片技术为什么强？任正非曾在接受采访时表示，2020年华为将把约200亿美元（约合人民币1420亿元）花在研发上。而在研发方面，阿斯麦与华为一样“疯狂”。

早在2002年，阿斯麦就敢向浸没式光刻技术押注。到了今天，大力投资搞技术研发已经成为阿斯麦的传统。

根据2019年度财报， 阿斯麦全年投入了20亿欧元用于技术研发，占到净销售额（118.2亿欧元）的16.9% 。相比之下，2019年尼康在光刻系统上的投资为3.98亿日元，占到光刻系统营收（2397.28亿日元）的约0.17%。

2007年开始，“时年”13岁的阿斯麦开始以领先的姿态傲然于光刻机市场，至今仍然如此。列出阿斯麦近些年的研发投入，或能解释它这么多年来屹立不倒的原因。

▲近5年阿斯麦研发投入及营收情况

另外，在专利网站Patentscope上的搜索结果显示， 阿斯麦申请的专利数目已经达到14444项 。阿斯麦虽然是一家商业公司，但支撑它走得更远的，不是对金钱的追求，而是对技术的长远投资。

回顾过去36年，阿斯麦从一个蜷缩在木板房中的小公司成长为一代光刻机巨擘，其中原因少不了 历史 的机遇，如林本坚适时提出了浸没式光刻技术的想法。但是，更具决定性意义的是阿斯麦准确的前瞻和果断的选择，比如，在21世纪初，阿斯麦放弃干式微影，转投浸没式光刻技术；再比如，早在1997年，阿斯麦以自身妥协换来EUV LLC的入场券。对于商业与技术相互促进的关系，阿斯麦还有着深刻的理解，多年来对技术研发的大力投入，成为它屹立不倒的重要原因。手握顶尖的技术，阿斯麦还获得了客户的支持，从而在全球光刻机市场中走得更远。

以阿斯麦这36年的历程为鉴，对比我国。1977年，我国第一台光刻机诞生，加工晶片直径为75毫米。今天，国产光刻机制造商有上海微电子、中科院光电所等，最先进的设备推进至22nm节点，而国际最先进工艺已突破5nm节点。国产光刻机无疑还有很长的路要走。

芯片是“中国制造”的痛点。不论是近期华为被美国断供芯片的新闻，还是两会政府工作报告中“国产化”“功率半导体”“传感器芯片”等话题被一再提及，背后的事实都让人黯然：我们曾在一穷二白的条件下造出原子弹，但在GDP总量近100万亿人民币的今天，中国还是难以独立造“芯”。在种种困难中，光刻技术直接卡住了芯片制造的“脖子”。

要解决这一问题，技术攻关当然是必不可少的。另外，借力国外成熟产品或可帮助芯片制造商实现突破。2018年，我国芯片公司中芯国际花费约1.2亿美元，向阿斯麦订购了一台EUV光刻机。由于种种原因，目前，这台光刻机还未成功交付。我们期待它能够尽快落地中国，助力我国的芯片事业再上一个台阶。中国有市场、有人才，也不缺恒心与毅力，相信我国光刻机事业会有光明的未来。

参考文献：

1、《曾经的光刻机霸主：尼康营收暴减九成，裁员 700 人》EE Times China

2、《全球半导体设备龙头专题（一）》安信证券

3、《阿斯麦封神记：这家荷兰公司，扼住了全球半导体芯片的咽喉》魔铁的世界

4、《光刻机的发展与荷兰ASML公司的故事》光纤在线

5、《做成那不可能之梦：低调华人科学家颠覆技术 影响人类》知识分子

6、《More Moore” Shows European EUV Innovation at EUV 2006 in Barcelona》CORDIS