二代EUV光刻機開價3億美元：臺積電三星搶著買，突破1nm就靠它

目前全世界能造EUV光刻機的就只有荷蘭ASML一家，而真正能從ASML手裡買到EUV光刻機的，數來數去目前也就臺積電、三星和Intel這幾家公司了。特別是臺積電，因為這兩年的先進工藝業務需求，幾乎購買了ASML一半以上的EUV光刻機，這也是真捨得出血本了。

之所以這幾家公司都願意高價購買ASML的EUV光刻機，還是因為在技術上，只有EUV光刻機能達到晶片進一步先進工藝的需求。無論是臺積電、三星、英特爾的7nm、5nm及未來的3nm、2nm製程晶片，都要依賴ASML提供的EUV光刻機才能達成。而傳統的DUV光刻機，最高能做到10nm左右也就到頂了。

從技術上來說，目前的EUV光刻機算是ASML的第一代產品，EUV光源波長在13.5nm左右，物鏡的NA數值孔徑是0.33，在這個基礎上ASML發展了一系列EUV光刻機型號。比如最早量產出廠的是NXE:3400B，產能有限，一小時生產晶圓是125PWH，目前的出貨主力是NXE:3400C，產能提升到135WPH。售價大概在1.2億美元一臺。目前三星、臺積電以及Intel基本都是購買NXE:3400C這款EUV光刻機了，不過ASML今年底還有NXE:3600D系列出貨，產能再進一步提升到160WPH，不過價格也會提升到1.45億美元了。

不過對於第一代EUV光刻機來說，基本上達到2nm的晶片製程就差不多了，臺積電和三星的3nm以及2nm工藝都是基於這一代EUV光刻機的。不過要想繼續突破物理牆，達到1nm甚至以下的工藝，第一代的EUV光刻機技術和效能就無法做到了，因為物鏡的孔徑指標不夠，解析度達不到要求，這樣晶片製程就無法提升。

所以這兩年除了改善第一代EUV光刻機的效能之外，ASML也在積極開發第二代EUV光刻機。按照ASML的計劃，第二代EUV光刻機將是NXE:5000系列，物鏡的NA孔徑將提升到0.55，這樣就能進一步提高光刻精度，如果臺積電、三星想要突破1nm的晶片製程，那麼就必須得使用第二代光刻機。

之前坊間就有傳聞，表示臺積電和三星都積極預定了ASML的第二代EUV光刻機，因為這個公司都在晶片技術上投入巨資研發，並且彼此之間的競爭很激烈。不過第二代EUV光刻機的價格可不便宜，足足比第一代EUV光刻機的價格高出一倍還多，單個光刻機的售價高達3億美元，絕不是一般晶片代工廠能承擔得起的。

但真正讓臺積電和三星頭疼的是，本來第二代EUV光刻機預計在2023年問世，屆時也是3nm技術比較成熟，2nm技術開始量產的時候，第二代EUV光刻機屆時恰好可以讓三星和臺積電順利研發1nm製程。但是現在因為生產難度太大，ASML已經將第二代EUV光刻機的量產時間往後推延了，而且一跳票就是跳兩三年，現在預計第二代EUV光刻機要在2025年或者2026年才能問世了。

這或許讓臺積電以及三星比較失望，不過對於晶片公司來說可能是個好訊息。一方面晶片公司現在沒有更高先進製程晶片的設計方案，或者說這不是優先順序，3nm的晶片能用上更久，無疑對晶片公司的成本有所幫助；另一方面第二代EUV光刻機成本這麼高，這就意味著臺積電和三星的晶片代工費用也會提升，真要到1nm晶片，估計很多公司也給不起這個代工價格。現在看來，第一代EUV光刻機在未來五年裡依然是最先進的光刻機裝置，這也讓晶片公司的生產成本，在未來面對更先進製程的時候，比如3nm或者2nm，不會溢位太高。

至於國內晶片代工廠，中芯國際還在用DUV光刻機，雖然中芯自己表示已經攻克7nm製程，但是沒有EUV光刻機就無法量產。而純國產的DUV光刻機，可生產28nm晶片的裝置能不能在今年推出都是一個疑問，有訊息稱這兩年希望都不大，而且良率和技術都差得太遠，即使推出在未來較長一段時間裡，也很難成為國內晶片代工廠的主力裝置。