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業界人士都清楚光刻機設備對晶元的重要意義，但也許你會思考，既然如此重要，為何只有荷蘭ASML一家獨大？ASML的光刻機設備都流向了什麼國家的哪些企業將做什麼用途？國筆者將在本文一一探索

2018年12月底，荷蘭光刻機公司Mapper正式宣佈破產，競爭對手ASML在光刻機領域的霸主地位顯然更加鞏固。從破產傳聞傳出來起，到目前已經有多家公司表示有興趣收購Mapper，其中就包括了ASML。

作為全球最大的光刻機設備和服務供應商，ASML不但佔據了全球光刻機80%的市場份額，而且還是唯一能向客戶供應高端EUV（極紫外光）光刻機的企業。當前，一臺EUV光刻機售價超過1億美元，而且還相當不好買。EUV光刻機年產量不高，從2013年首批2臺EUV光刻機量產以來，到2019年ASML EUV光刻機預計年產量也只有30臺。

此前，業界認為只有投資ASML纔能夠獲得優先供貨權。同時也有一種說法，受國外的核心技術封鎖等限制，ASML並不向中國售賣高端光刻機，所以中國的晶元技術落後於其他國家。轉機出現在去年上半年，中芯國際以1.2億美元的價格搶購到一臺EUV光刻機，按照約定ASML將於今年年初交付。

ASML光刻機的市場佔有率獨具優勢，分析其2017年出貨信息可知：2017年全球共出貨294臺光刻機，其中近7成出自ASML公司，高端EUV光刻機僅有ASML一家可生產。2017年ASML共生產了198臺光刻機，包括：EUV 11臺、ArFi 76臺、ArF14臺、KrF 71臺、i-line 26臺；2017年佳能i-line光刻機出貨50臺，KrF光刻機出貨20臺。尼康出貨ArFi光刻機6臺，ArF光刻機8臺，KrF光刻機2臺，i-line光刻機10臺。

自2013年技術有了新突破以來，ASML 大約共出貨了47臺EUV，2013-2016年出貨18臺，2017年出貨11臺。根據ASML公佈的2018年前三個季度的財報可知，Q1 EUV出貨3臺、Q2 出貨4臺、Q3出貨5臺。截至發稿日，Q4數據暫未公佈，預計出貨6臺。另外，ASML 2019年將計劃出貨30臺EUV光刻機。隨著ASML的強勢競爭，尼康和佳能在高端光刻機市場的優勢日益減弱，佳能甚至選擇在2017年把目光聚焦在低端光刻機市場。

ASML的併購投資與被投資

• 通過投資併購進行技術升級

雖然佔據了全球80%的市場份額，但是ASML並非技術壟斷。ASML光刻機設備90%的零部件都依賴外購，光源來自於美國Cymer（2013年，ASML完成對Cymer的收購），光學模組來自德國蔡司，計量設備來自美國是德科技，傳送帶則來自荷蘭VDL集團。同時，ASML也非常重視併購投資以及與其他企業合作的策略，光刻機的研發需要投入巨大的人力物力財力，並事關全球半導體晶元的升級速度。

實際上，ASML也並非一直都一帆風順。1984年，ASML從飛利浦公司半導體部門獨立，獨立後ASML專註研發光刻技術。創立初期ASML與日美同類企業相比，在技術方面稍顯落後，且缺乏充裕的研發資金。為此，ASML決定走輕資產道路，基於該策略再加上母公司飛利浦的雪中送炭，ASML在1995年成功上市。

提升技術最便捷的方式即是通過併購來填補空白，在上市之後ASML開始了一系列的併購和投資。其中，最重要的一樁併購案是2013年以19.5億歐元全資收購美國光學技術供應商Cymer，該起併購為高端EUV光刻機成功量產奠定了基礎。2016年11月ASML收購了 Carl Zeiss SMT 24.9%的股權，ASML承諾將在未來6年內投資2.2億歐元支持Carl Zeiss SMT在光學光刻技術上的研發，同時還將針對Carl Zeiss SMT的其他相關供應鏈投資5.4億歐元。同年11月，ASML完成了對漢微科的收購，以強化其產業鏈的垂直整合能力。ASML併購投資詳情見下表：

• 三大巨頭聯合投資ASML

關鍵微影技術的研發迫切需要超紫外光（EUV）技術，在全球範圍內只有ASML具備研發EUV光刻機的實力。為此，2012年全球三大晶元巨頭公司英特爾、臺積電和三星宣佈聯合投資ASML，並分別獲取了ASML 15%、5%、3%的股權。

最終，ASML EUV光刻機有了新的突破，2012年NXE3300B型號的EUV光刻機研製成功，採用22nm光源，數值孔徑為0.33，2013年開始供貨。2017年，更先進的EUV光刻機NXE3400B開始出貨，該機型的解析度為13nm，使得7nm線寬的製程成為現實。2018年10月，臺積電宣佈基於EUV技術的7nm晶元已經流片成功。採用EUV光刻機的7nm 晶元，比採用DUV光刻機的晶元密度要提高20%，功耗降低6~12%。

EUV光刻機有所突破之後，三巨頭也拋售了大部分ASML的股票。2015年底，臺積電出售了其全部的ASML 股權，並從中獲利6.95 億美元。2016年9月，三星以6.06 億歐元的價格出售630 萬股ASML 股票，目前其ASML的股權降為1.45%。英特爾從2016年底才開始出售ASML的股權，經過兩次減持股份之後，英特爾目前只佔有不超過3%的股份。

隨著EUV光刻工藝商業化，未來的5nm、3nm製程工藝晶元也有望依賴EUV光刻技術。據媒體報道，ASML已經與IMEC比利時微電子中心達成了新的合作協議，共同研發新一代EUV光刻機，將NA數值孔徑提高到0.5，以進一步提升光刻工藝的微縮水平。

ASML的EUV光刻機都供給了誰？

ASML光刻機的客戶來自IDM和Foundry工廠，其中以英特爾、臺積電、三星、SK海力士為主。

國際電子商情記者收集整理了2018年ASML 公開的EUV光刻機訂單，發現臺積電預定了10臺、三星預定了6臺、英特爾預定 3臺、格芯 1臺、中芯國際 1臺。值得注意的是，格芯在去年8月對外宣佈放棄7nm工藝研發，轉而優化14-12nm工藝。臺積電和三星在2018年已經對外宣稱，實現了7nm製程工藝晶元的量產。而英特爾目前仍在努力量產其10nm晶元，不過英特爾堅稱其製程工藝標準相對更加嚴格：英特爾10nm晶元每平方毫米的晶體管數量為1億個，三星與臺積電的7nm晶元每平方毫米的晶體管數量也是1億個，因此英特爾的10nm與臺積電和三星的7nm相當。此外，值得關注的是中芯國際的訂單是我國訂購到的第一臺EUV光刻機訂單，該臺設備將助力我國高端晶元自主製造，突破晶元產能限制問題。

雖然此前ASML也有將其他的光刻機產品售賣到中國，但是其主要客戶是臺積電中國大陸子公司南京Fab，三星電子中國子公司西安三星城Fab，SK海力士半導體中國子公司無錫Fab等外資工廠。而中芯國際搶購到EUV光刻機從側面佐證了，ASML對中國大陸市場日益重視。2017年，當時的ASML中國區總裁金泳璇也正式澄清，ASML對大陸晶圓廠與國際客戶一視同仁，只要客戶下單EUV要進口到中國完全沒有任何問題，否定了業界流傳的ASML高端光刻機產品實行對中國禁售的說法。

緊接著，2018年上半年ASML在中國新成立了4家分公司，分佈在合肥、成都、武漢、晉江四地。ASML想要進一步深耕中國市場的意圖十分明顯，也許未來我們將能看到會有更多的高端光刻機產品陸續進入中國，這也將促使我國晶元產業積極發展。

——The end

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