在荷兰一个巨型实验室里，精密的大门后，一台呆板正在彻底改变微芯片的制作 方法 ——这就是ASML耗时近十年研发出高数值孔径（High NA）光刻机。这台呆板造价超过4亿美元，是世界上开始进、最昂贵的芯片制作 呆板。

CNBC于4月份前去荷兰参不雅观 了该实验室。在此之前，High NA从未被拍摄过，纵然是ASML的内部团队也没有。

在实验室内，High NA认证团队负责人Assia Haddou近距离展现 了High NA呆板，她称这些呆板“比双层巴士还要大”。

该呆板由四个模块组成，分别在美国康涅狄格州、加利福尼亚州、德国和荷兰制作 ，然后在荷兰费尔德霍芬的实验室组装，并举办 测试和答应，之后再次拆卸运出。Haddou表示，这必要七架部分装载的波音飞机747飞机，大概至少25辆卡车，才气将一套体系送到客户手中。

全球首个High NA呆板的贸易化应用于2024年在英特尔位于俄勒冈的芯片制作 工厂完成。迄今为止，这种巨型呆板只有五台被交付利用。

现在，只有少数几家可以或许包袱 得起这些呆板的厂商，包含 台积电、三星和英特尔，他们正在加速临盆 步调，以临盆 数百万颗芯片。

High NA呆板是ASML极紫外光刻机（EUV）的最新一代产品。ASML是EUV的独家制作 商，EUV是全球唯一可以或许投射构成开始进微芯片的最小蓝图的光刻设备。英伟达、苹果和AMD等巨擘 的芯片筹划离不开EUV。

ASML表示，其全部EUV客户终极都将接纳High NA本领 ，其中包含 美光、SK海力士和 Rapidus等其他先进芯片制作 商。

全球科技研究与咨询公司Futurum团体的首席执行官 Daniel Newman表示：“ASML已经完备 垄断了该市场。”

CNBC记者询问ASML总裁兼首席执行官傅恪礼（Christophe Fouquet），是什么阻止了ASML进一步提高其设备的价格”。他表明 称，随着设备不绝进级 ，芯片临盆 成本也随之低落。傅恪礼表示：“摩尔定律告诉 我们，我们必要不绝低落持有成本。人们广泛认为 ，若能低落成本，就能创造 更多时机，是以 我们必需 参与这场比赛。”

ASML的两家主要客户已经证实，High NA比拟 ASML之前的EUV呆板，机能 有了显著提拔。在2月份的一次集会上，英特尔表示，迄今为止已利用High NA临盆 了约3万片晶圆，其靠得住 性约莫是前代产品的两倍。在统一 次集会上，三星表示，High NA可以将其临盆 周期缩短 60%，这意味着其芯片每秒可以完成更多利用。

“一项非常 冒险的投资”

因为 速率和机能 的提拔，High NA可以低落芯片价格，同时还能提高良率，这意味着每片晶圆上可用的芯片数量更多。

这是因为 它可以或许以更高的分辩 率投射芯片筹划图形。High NA连续了与EUV呆板类似的工艺流程，但接纳了更高数值孔径的光学体系，使其可以或许以更少的工序，实现更小尺寸的芯片图形投影。

“High NA意味着两点。首先，也是最重要的，就是图形微缩本领的提拔。这意味着每片晶圆上能容纳更多芯片单位，”ASML本领 执行副总裁Jos Benschop说道，“其次，通过克制多次曝光，可以加速临盆 速率，并提高良率。”

Benschop于1997年参加ASML，当时该公司方才 上市两年。Benschop鞭策 了ASML尽力投入EUV的决策，这项本领 耗时20多年才得以开辟。

“但是 我们几乎未能成功鞭策 这项本领 ，人们每每忽视了这一点，”Benschop说。“这是一项非常 冒险的前瞻性投资，因为 在项目启动之初，我们并无法确认这项本领 终极是否可行。”

2018年，ASML证实了EUV的可行性，各大芯片制作 商开始大批量订购。这个设法主意 在二十年前似乎遥不成 及，即制作 大批 微小的极紫外光，并将其穿过芯片筹划越来越小的掩模版，投射到颠末光刻胶处理惩罚过的硅晶圆上。

为了发生 极紫外光，ASML会以每秒5万滴的速率从喷嘴中喷出熔融的锡液，每一滴锡液都用强大的激光喷射，发生 比太阳更热的等离子体。这些微小的爆炸正是EUV光子发射的泉源，其波长仅为13.5纳米。

极紫外光的波长约为五条DNA链，非常 小，以至于全部已知物资 都可以吸收它，是以 全部 进程 必需 在真空中举办 。极紫外光颠末反射镜反射，再通过镜头瞄准 目的，就像相机的工作道理 一样。为相识决极紫外光被镜面吸收的题目，德国光学公司蔡司专为ASML制作 了专用反射镜，这些镜面拥有世界上最平展的表面。

ASML的早一代DUV光刻机利用的是波长为193纳米、精度相对较低的深紫外光。ASML仍在临盆 这些光刻机，与日本的尼康和佳能竞争DUV本领 ，但它是全球唯逐一家在EUV光刻范畴取得成功的公司。

ASML于2016年摆布 开始研发价值4亿美元的High NA呆板，该呆板的工作道理 与深紫外（DUV）类似，利用类似的极紫外（EUV）光源。但有一个症结 的差异 。

High NA光刻机配备了更大的镜头开口，使其可以或许以更大的入射角捕捉更多光线。这意味着镜面可以担当来自更陡角度的光束，从而实现更高精度的图形转移。借助这一优势 ，HigNA设备可以或许在一次曝光中将极小尺寸的芯片筹划图形精确转印至晶圆表面。比拟 之下，传统的低数值孔径光刻机则必要多次曝光和多个掩模版，才气完成同样的图形转移进程 。

“随着次数的增加，工艺变得非常 繁芜 ，良率也会下降。”傅恪礼说道。

分辩 率随着数值孔径（NA）的增加而提高，从而镌汰了对多个掩模版和曝光的需求，节流了韶光 和成本。然而，高数值孔径呆板的成本也会上升。

“你必要利用的镜面越大，体系也就越大。”傅恪礼说道。

这些呆板还会消耗大批 电力。

“如果我们不逐步提高AI芯片的能效，那么模子的训练大概在2035年摆布 会消耗失落 全球的能源。”傅恪礼说道。他表示，正因云云，ASML自2018年以来已将每片晶圆的曝光所需电力低落了60%以上。

中国市场、美国关税成不愿定 因素

ASML以其突破性的EUV光刻机而闻名，但其较早型号的DUV光刻机在2024年仍占其业务的60%。ASML去年 售出了44台起价2.2亿美元的EUV光刻机。DUV光刻机价格低得多，价格从500万美元到9000万美元不等，但ASML在2024年售出了374台DUV光刻机。

中国是这些DUV光刻机的主要买家，占ASML 2024年第二季度业务的49%。傅恪礼表示，“中国市场销售额达到峰值的原因是ASML直到去年 才可以或许交付大批 积存订单。到2025年，中国市场的业务应该会恢复到20%至25%之间的汗青正常水平”。

美国出口管束 禁止ASML向中国出售EUV光刻机。这项禁令始于特朗普第一任当局期间 。Futurum团体的Newman表示，中国自立 研发EUV光刻机的大概性非常 小，相反，他们会利用DUV光刻机来制作 智妙手 机等设备。

在人工智能的竞争中，美国对先进本领 流入中国的担心加剧。这种繁荣 也鞭策 了芯片股的飙升，其中包含 ASML的股价在7月份创下汗青新高。

Benschop表示，“ASML尚且无法明白关税会对公司发生 什么影响。ASML在全球拥有约800家供应 商，关税对公司的影响非常 繁芜 。”

制作 一台High NA光刻机必要颠末许多收支口环节，该设备的四个模块分别在美国、荷兰和德国制作 ，然后运往荷兰举办 组装和测试，在那里再次拆卸，末了运往美国或亚洲等地的芯片厂。

多年来，亚洲一直霸占 ASML业务的80%以上。到2024年，美国市场份额约为17%，但增加 迅速。ASML在全球拥有4.4万名员工，其中8500名员工在美国18个办事处工作。

2024年，ASML的大部分北美市场出货量都流向了英特尔，该公司正在美国俄亥俄州和亚利桑那州创建新的晶圆厂。英特尔比年来举步维艰，但傅恪礼表示，英特尔仍然是ASML的强大互助同伴，而且对美国半导体的独立发展至关重要。

台积电在芯片节点发展方面遥遥领先于英特尔。台积电位于菲尼克斯北部的新晶圆厂现在已投入量产。作为美国本土开始进的芯片厂，那里对High NA呆板的需求大概很快就会到来。

与此同时，ASML正在美国亚利桑那州创建其在美国的首个培训中心。傅恪礼透露，该中心将在未来几个月内投入利用，目的是每年培训1200名EUV和DUV人员 。该产能不但能满意美国的需求，还能用于在全球范围内培训更多人才。”

别的，ASML筹划进一步提高其下一代呆板Hyper NA的数值孔径。

傅恪礼表示，ASML已经为下一代呆板筹划了一些光学草图，而且它不愿定是一个难以制作 的产品。他估量 ，对Hyper NA的需求将在2032年至2035年之间出现。不外他不愿对价格举办 预估。

现在，ASML专注于满意对High NA光刻机的需求，该公司筹划今年至少再出货五台High NA光刻机，并在几年内将产能提拔至20台。