ASML一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元？ |EUV光刻机|高端光刻机|美国|

在几年前，可能很少有人知道什么是光刻机，但现在，随着芯片成为热门话题，光刻机的话题也爆热起来。其中，最引人注目的是光刻机天文数字般的价格。
10月14日， ASML总裁兼首席执行官Peter Wennink在介绍公司三季度业绩时，说：“我们第三季度的新增订单达到了29亿欧元，其中5.95亿欧元来自4台EUV设备。 ”由此估算，一台EUV光刻机的售价高达1.48亿欧元，折合人民币11.74亿元。
这个价格有多贵呢？按波音公司2014年产品目录公布的价格，一架波音B787飞机的零售价为2.571亿美元，按现在的汇率计算，大约合人民币17.3亿元人民币。

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也就是说，一台EUV光刻机的售价可以买大约0.68架波音B787飞机。
问题来了， EUV光刻机凭什么值这个价？这需要从光刻机在芯片制造中的地位， EUV光刻设备的技术含量，以及全球光刻市场的形势说起。
1、光刻机相当于照片洗印机
苹果刚刚发布的iPhone 12搭载的A14芯片，集成了118亿个晶体管，每个晶体管的大小都是原子级别的。换句话说，你随手从头上拔下一根头发，其横截面上就可以容纳20多万个A14芯片的晶体管。
如此微小的晶体管，一般显微镜已经很难看清楚，而要制造它们，只能靠光刻（Lithography）设备，俗称光刻机。在半导体制造过程中，光刻机会投射光束，穿过印着图案的光掩膜版和光学镜片，将芯片的线路图曝光在涂有光刻胶的硅晶圆上，然后通过蚀刻曝光或没有曝光的部分来形成沟槽，再进行沉积、蚀刻、掺杂，从而制造出不同材质的线路，最终形成集成电路，封装测试后就是我们平常见到的芯片。

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简单说，光刻机的作用就是将光掩膜版上设计好的集成电路图形，通过光线曝光，转移到硅片上。在这一过程中，光刻机相当于一台照片曝光洗印机，负责把底片（光掩膜版）上的图案，曝光并转印到相纸（硅晶圆）上，得到最终的照片（芯片）。
实际上，在仙童半导体时期， “硅平面制造工艺”刚发明时，采用的“光刻机”就购买自照相器材商店的洗印设备，然后加以改造而成。集成电路工艺发明人、英特尔创始人罗伯特.诺伊斯还磨制过“光刻机”的镜头。
经过数十年的发展，集成电路越来越复杂，元器件越来越微小，晶体管栅极氧化层厚度最薄只有几纳米，比最小的圆环病毒（直径17纳米）还小。相应地，光刻机也变得越来越精密复杂，曝光环境从通常的环境，演变为EUV光刻机需要的苛刻的真空。汇聚或改变光线的镜头，也从各种光学玻璃，发展到目前只能采用由Mo/Si及Mo/Be等多层膜构成的复杂反射镜，以配合EUV光刻机的特殊要求。（详见下图）

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结果就是，光刻机从可以手工改造的普通设备，逐渐变成集成电路产业皇冠上的明珠，研发的技术门槛和资金门槛高到令人望而生畏。
2、EUV光刻技术研发拼举国之力
光刻机之所以被称为集成电路产业皇冠上的明珠，是因为集中了目前人类在电子、光学、精密机械和控制领域的最尖端知识，它的主要系统包括曝光光源、光学系统、电系统、机械系统和控制系统，每个系统既要超高精密，又要完美配合，因此对制造和装配技能有极高的要求。
这其中，光学系统是光刻机的核心，因此，可以按光源划分光刻技术的不同发展阶段。自20世纪50年代以来，光刻技术经历了紫外全谱（可见光）、g线（波长436nm）、深紫外（DUV ，波长193nm）、极紫外Extreme Ultraviolet ，简称EUV ，波长13.5nm）等五个阶段。