ASML：High NA EUV光刻机2027~2028年实现大规模量产

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ASML的野心。

2007年，克里斯托夫·富凯（Christophe Fouquet）应聘ASML时，提出了一个不同寻常的要求：能否接受比这家荷兰公司提供的职位低一级的职位？他想深入了解ASML向英特尔和三星电子等科技巨头出售的新型芯片制造设备的技术细节。第二年入职后，他花了数周时间仔细研读产品目录，直到能够背诵出所有关键特性。

“即使是今天，当我与客户会面时，我们也会讨论非常具体的事情，”这位52岁的首席执行官说道，他于2024年接任ASML首席执行官一职。“你需要了解他们的业务。你需要能够解释你正在采取哪些措施来解决他们的问题。这就是我当时说‘给我一些时间学习’的原因。”

如今，福凯及其公司能否驾驭技术前沿至关重要。过去几年，人工智能的蓬勃发展，乃至整个科技行业的发展，都离不开ASML的支撑。ASML为英伟达公司生产最先进的芯片所需的机器，而这些芯片又为OpenAI、微软以及几乎所有其他竞争对手的人工智能模型提供运行支持。ASML在高端市场的份额高达100%，远超英伟达在人工智能芯片领域的份额，也高于OpenAI在聊天机器人领域的份额。

在ASML位于费尔德霍芬的园区，洁净的生产车间与高管办公室隔着一条深蓝色的跑道相望。福凯解释了为什么其他公司无法做到ASML所能做到的。公司开展着深入的科学研究，挑战物理学的极限，同时与世界各地的供应商合作，在激光器、玻璃和其他组件领域取得突破性进展。 所有这一切都必须精准协调，ASML才能确保在五年后交付能够生产满足英伟达和苹果公司需求的半导体设备的机器。正如业内人士常说的，这并非火箭科学，而是难得多。

“ASML是不可替代的，”塔夫茨大学国际历史教授、《芯片战争》一书的作者克里斯·米勒说。“没有他们，就不可能生产出最先进的半导体。”

半导体行业的重要性前所未有。英伟达的黄仁勋和OpenAI的萨姆·奥特曼等人工智能倡导者，为了争夺竞争优势，掀起了一股数据中心和其他基础设施的投资热潮。仅奥特曼一人就制定了投资1.4万亿美元用于技术研发的计划。较为乐观的分析师认为，如果这股热潮持续下去，ASML的收入从今年到2027年可能会增长约35%，达到430亿欧元（500亿美元）以上。但如果这股热潮消退，增长也可能停滞。

随着工具技术的进步，ASML的销售额也随之增长。

投资者情绪紧张。自六周前达到峰值以来，英伟达的市值已下跌约7000亿美元，怀疑论者质疑如此巨额支出能否带来回报。一个最大的未知数是英伟达能否继续研发出突破性芯片，而这在一定程度上取决于费尔德霍芬的研发能力。

福凯对公司能够实现目标充满信心。他表示，公司在光刻技术（即在硅片上描绘复杂图案的光束）方面的工作，为芯片行业奠定了基础，使其能够跟上黄仁勋和奥特曼的愿景。

“我们基本清楚未来10到15年该如何为客户提供服务，”他在公司会议室接受采访时说道。“更好的光刻技术意味着更高的分辨率、更高的精度和更高的生产效率。我们将在未来很多年里，主要围绕这三个方面展开工作。”

下一个大测试

ASML正乘着科技行业的两大强劲趋势蓬勃发展。随着芯片被集成到汽车、消费电子产品以及计算机和智能手机以外的其他产品中，半导体需求稳步增长。此外，随着ChatGPT在2022年的问世，科技巨头们加快了构建配备最先进处理器和存储芯片的人工智能数据中心的步伐，这使得ASML的高端设备变得更加至关重要。据世界半导体贸易统计组织（WSTS）预测，今年全球半导体市场规模预计将增长22%，达到7720亿美元，明年将增长超过25%，达到9750亿美元。

美国政府正向台积电、三星等公司提供数十亿美元的激励措施，鼓励它们在美国本土建设芯片制造厂。客户建设的晶圆厂越多，对ASML设备的需求也就越大。

ASML今年的营收有望增长约15%，达到325亿欧元，利润增长27%，达到96亿欧元。其股价今年已上涨约40%，市值达到约4300亿美元，成为欧洲市值最高的公司。17年前，当福凯加入这家当时还“默默无闻”的公司时，其市值不足100亿美元。

ASML股价上涨，其机器助力人工智能热潮

首席执行官福凯已帮助这家荷兰公司成为欧洲最有价值的公司。他面临的下一个重大考验是能否引领极紫外光刻（EUV）技术向高数值孔径（High NA）EUV技术的过渡。ASML公司率先推出了EUV光刻机，这些设备帮助客户从7纳米芯片过渡到英伟达和苹果公司使用的3纳米芯片。高数值孔径EUV光刻机的目标是将芯片尺寸进一步缩小到2纳米以下。

英特尔和其他客户正在试验这些新机器，这将使芯片更有能力运行人工智能和其他领域的高级应用程序，福凯表示，它们正逐步走向商业化生产。他说：“我们为改进光刻技术而设计的工具已经得到了验证。成像效果非常好，分辨率也很高。现在我们正在与他们合作，以最终完善该系统。”

ASML将与客户合作，力争在明年实现高NA机床的稳定运行，最大限度地减少停机时间。Fouquet预计，高NA光刻机将在2027年和2028年实现大规模量产。未来十年，ASML还将推出一项名为Hyper NA的更先进的技术。目前，该技术的研究工作已经启动。

福凯早年积累的技术知识对他与客户的合作至关重要。他每年两次主持与英特尔和台积电等公司首席执行官的高管评审会议，同时还参加每半年一次的技术评审会议，在会上芯片制造商们会概述未来十年的生产路线图。而ASML则会解释其即将推出的芯片的规格，使双方有机会提前数年发现差距或不匹配之处。

即将面临的一个问题是，人们对人工智能能力的需求持续增长。芯片行业的传统发展速度是每两年将芯片上的晶体管数量翻一番，这就是摩尔定律，但英伟达希望发展得更快。

“他们希望晶体管的数量每两年增长16倍，”福凯说。“所以这完全违背了摩尔定律。”

与此同时，福凯还必须应对复杂的地缘政治局势。去年，中国是ASML最大的市场，因为中国正大力发展国内芯片产业，但该公司却被禁止向中国销售所有EUV光刻机及其最先进的DUV光刻机。ASML目前销售给中国客户的设备已经落后于最新的高数值孔径（High NA）设备八代。

“中国不会接受被科技拒之门外，”福凯说。“这就是现实。”

冒险赌注

ASML的成功源于大约三十年前的一项大胆尝试，当时就连公司自己的工程师都担心这项技术可能会失败。1984年， 荷兰飞利浦集团和芯片制造设备制造商ASM International NV合资成立了ASML，旨在开发光刻系统（最初名为ASM Lithography）。然而，来自佳能和尼康等日本竞争对手的激烈竞争使ASML举步维艰。最终，ASM International退出了ASML，将其股份出售给了飞利浦。

上世纪90年代，包括ASML在内的欧洲财团和一群日本政府支持的企业竞相研发并最终控制一种新型紫外光技术——极紫外光刻（EUV），用于更精确地在半导体上刻蚀电路。21世纪初，经过大约十年的努力，由于成本高昂且进展缓慢，日本方面最终放弃了这项计划。

伯恩斯坦分析师戴维·戴表示：“这被认为风险太大。没有人知道需要多久才能成功。”

ASML 坚持不懈。这项技术对整个行业意义重大，以至于这家荷兰公司赢得了包括英特尔、台积电和三星在内的多家领先芯片制造商的资金支持。他们需要极紫外光刻（EUV）——一种只在太阳表面自然产生的波长——才能不断缩小电路尺寸，提升处理器性能。他们还需要利用极其平坦的反射镜和透镜来聚焦这种光，从而制造出更窄的电路线。戴维表示：“如果没有 EUV 技术的突破，整个半导体制造过程将会停滞不前。”

ASML 终于在 2000 年代中期取得了突破性进展，制造出了可以与外部研究人员分享的原型机。这项技术利用激光照射锡液滴，产生等离子体，并发射出波长仅为 13.5 纳米的极紫外 (EUV) 光束——远小于上一代技术的 193 纳米波长——这种光束被称为深紫外光。ASML 首次证明了这项技术可以投入商业应用，但距离机器能够大规模生产又过去了十多年。

戴维表示， ASML 的回报非常丰厚：其在光刻市场的份额从与尼康和佳能竞争时的不到 40% 增长到去年的 90%。

供应链

福凯正是在公司取得这项突破性进展之际加入的。当时ASML的首席技术官马丁·范登布林克回忆说，他曾在加州圣何塞的一家餐厅里一边吃早餐一边面试这位年轻的法国工程师。福凯最突出的特质是学习的热情。福凯当时的专长是计量学——芯片制造所需的精密测量。他本可以争取在该领域担任高级职位，但他却渴望参与ASML的新技术研发，即便这意味着要从基层做起。

“我觉得这非常独特，”范登布林克说道，他去年从ASML总裁的职位上退休。“大多数人都不是这样的。”

在公司早期寻求使 EUV 技术在商业上可行的过程中，它不得不找到大约 1000 家供应商，要求他们制造用于生产芯片制造机的专用组件。

德国工业激光器制造商通快（Trumpf）受邀制造功率强大的激光器，能够以每秒5万次的频率喷射熔融锡，从而产生等离子体并发射极紫外光。该系统需要每小时至少生产125片晶圆。其中一个挑战是，熔化锡的过程非常脏乱，容易造成所谓的“积垢”，堵塞反射镜和透镜。最初，这套设备不够可靠，因此范登布林克（Van den Brink）将德国员工带到荷兰，共同进行改进。

“你必须帮助他们，”他说。“帮助供应商比对他们大吼大叫更有效。”

ASML也提供了资金。为了推动像镜头制造商蔡司这样的供应商开发更先进的零部件，这家荷兰公司提供了资金，以换取约25%的股份，用于投资新的工艺流程。

为了表达对福凯的信任，ASML于2018年任命他负责EUV光刻技术，当时这种芯片制造设备即将实现大规模量产。在截至2021年的四年间，ASML的订单量增长了两倍多，其中EUV设备的订单量约占当年总订单量的一半。

ASML一旦售出一台新机器，通常需要与客户密切合作两到三年，才能可靠且经济高效地生产芯片。该公司会派遣数十名工程师前往台积电或三星等客户处，对机器进行微调。

英特尔于 2023 年收到了首台 High NA 机器，目前正致力于为其量产做准备。测试运行大约需要四个月，每次测试后，两家公司的员工都会仔细审查结果。如有必要，他们会重新设计并重新订购零件。目标是在商业发布前尽可能提高良率——即可用芯片的百分比。台积电的良率约为 90%，是业界的标杆。如果良率只有 30%，成本将是其三倍。

客户几乎随时都能获得帮助。ASML 与芯片制造商签订合同，保证每台机器的可用性，对于成熟技术而言，可用性通常高于 90%。一支应急响应团队全天候驻守现场，并采用非常精准的升级流程。工程师会在半夜被派往现场解决问题，或者立即安排飞机前往现场。

日本芯片初创公司Rapidus Corp.的首席执行官小池敦义（Atsuyoshi Koike ）购买了ASML的设备，以帮助其为索尼集团等客户生产定制芯片。他表示，ASML是实现其定制芯片制造速度比现有市场产品快两到三倍战略的唯一选择。他还对Fouquet提供的支持印象深刻，其中包括在北海道北部岛屿现场工作的50至60名ASML员工。

“他希望我们实现提供最佳速度的目标，”小池说。“他总是给我们提供新的技术理念。”

ASML还在其总部定期举办技术讲座，台积电、三星等顶级芯片制造商的CEO和其他高管会在讲座上与员工分享战略和遇到的问题。小池百合子在富凯做演讲时，给他带了一瓶上好的獭祭清酒。

《文化地图》一书的作者、欧洲工商管理学院（INSEAD）教授艾琳·迈耶指出，要与遍布全球的供应商和客户打交道，需要非凡的人际交往能力。福凯的客户来自等级森严的国家，而他本人则在世界上最平等、最直接的文化之一中工作。

“当然，这非常具有挑战性，”她说。“这对他们来说很有创意，也很大胆。”

ASML凭借其独特的技术、稳定的供应商和忠实的客户群，一些分析师得出结论：福凯在半导体行业拥有最稳固的垄断地位。

摩根大通分析师桑迪普·德什潘德(Sandeep Deshpande)刚刚将ASML列为半导体行业的首选股，并将该公司2027年的营收增长预期上调至29%。他在一份研究报告中写道：“我们认为，这一预测的唯一风险在于半导体制造商是否会建设洁净室产能。”

ASML确实有竞争对手，但它们仍然远远落后。尽管上海微电子设备有限公司（SMEE）获得了中国政府的支持，以帮助中国在光刻技术方面迎头赶上，但其设备仍比ASML落后10到15年。位于旧金山、由彼得·蒂尔投资的初创公司Substrate宣布计划利用基于X射线的技术挑战ASML的设备，但这项技术距离量产还有数年之遥。

“我们会看到有人尝试进行光刻吗？当然会，”福凯在费尔德霍芬的采访接近尾声时说道。“但这非常困难。而且整个生态系统高度依赖其他技术。所以，关键不仅在于光刻本身，还在于我们的光刻技术如何融入客户的整个生产流程。”

“当然，这项技术仍然很难被完全替代。”