ASML一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?( 二 )


ASML一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?
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光刻技术每提升一个阶段 , 采用的光源波长就下降一个档次 , 刻出的集成电路图形也更精细 , 同样硅片上容纳的晶体管就更多 , 功耗更低 , 性能也更强大 。
由于集成电路图像分辨率和光刻机光源的波长呈负相关关系 , 波长越短 , 图像分辨率越高 , 因此采用不同光源的光刻机都有自己的分辨率极限 。 目前尼康和ASML的高端光刻机采用DUV光源 , 能实现的晶体管特征线宽不能低于10nm , 10nm以下需要ASML的采用EUV光源的旗舰光刻机 , 即市场俗称的EUV光刻机(见下图) 。
ASML一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?
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前一段时间 , 市场曾有“7nm+”的说法 , 由于是采用DUV光刻机生产 , 因此并不是真正的7nm , 而是10nm制程工艺的改良版 。
说到光刻机的技术含量 , 其实就是在说它的研发难度 。 而光刻机的售价 , 又往往和它的研发难度挂钩 。 前面说的ASML的EUV光刻机敢卖出0.68架波音B787飞机的高价 , 和EUV光刻技术研发难度有一定关系 。
EUV光刻技术的研发最早始于1996年之前 , 1999年EUV光刻技术被国际半导体技术发展路线图(ITRS)确定为下一代光刻首选技术 , 之后 , 美国、欧洲、日本和韩国纷纷介入 , 期望在未来先进半导体制造中占据制高点 。
其中 , 美国参与EUV光刻技术研究的超过50个单位 , 包括国家实验室、大学、科技公司等 , 比较知名的有英特尔联合AMD、摩托罗拉、美光、Infineon和IBM成立EUV光刻技术研发联盟 。 欧洲下注最大 , 超过35个独立国家、大约110个研究单位 , 参与到EUV光刻技术研究中 。
日本起了个大早 , EUV光刻技术研究始于1998年 , 却赶了个晚集 , 到2002年6月才成立EUV光刻技术系统研究协会 。
韩国在工商能源部(MOCIE)的支持下开展EUV光刻技术研究 ,主要参加单位有 KERI (韩国电子研究社)、汉阳大学、韩国国民大学、三星浦项(Samsung Postech)、首尔大学等 。
简单说 , 在EUV光刻技术的研发中 , 选手们拼的是举国之力 。
经过20余年的角逐 , 最终在竞赛中胜出的是美国 , 掌握了绝大部分知识专利 , 欧洲荷兰的ASML则通过参与系统集成 , 进入到EUV光刻产业链条 。 这也是ASML出口EUV光刻机 , 需要美国出口许可 , 而出口DUV光刻机则无需美国点头的原因 , 毕竟EUV的知识产权基本被美国垄断 。 EUV光刻技术研发的详细内容 , 可以参考文末的《EUV光刻技术隐秘往事》 。
3、市场垄断得水泼不进
EUV光刻技术类似于飞机发动机 , 既看基础研发实力 , 又要拼敢烧钱 , 还要屁股能坐得住 , 耐得住寂寞 。 正因为条件苛刻 , 所以仅美国、欧洲、日本和韩国等少数发达国家和地区愿意参与 , 很多国家和地区根本就不敢玩 。
参与EUV光刻技术研发的玩家少 , 修成正果的仅有美国一家 , 最后推出EUV光刻机的厂家又仅为ASML , 超高端光刻机的市场已经变成事实上的垄断市场 , 这也造成了一台EUV光刻机敢卖12亿元人民币 , 有钱还不一定买到的原因 。
事实上 , 整个高端光刻机的市场都是ASML的菜 。 芯思想研究院(ChipInsights)的统计表明 , 超高端的EUV光刻机 , 高端的ArFi和ArF光刻机 , 在2019年共出货154台 , 其中ASML出货130台 , 占了整个市场的84% 。 感觉这个份额有点过分?其实ASML的市场份额已经下跌了 , 要知道在2018年它占据的市场份额可是90% 。
ASML一台EUV光刻机凭什么能卖12亿元?
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对数据具体分析的话 , 会发现光刻机市场已经是垄断得水泼不进 。 EUV光刻机市场 , ASML独占100%份额;ArFi光刻机市场 , ASML市占率高达88%;ArF光刻机市场 , ASML占据63%市场份额;KrF光刻机市场 , ASML还是占据63%的市场份额 。 在中端的i线光刻机市场 , ASML把能吃的蛋糕也都吃下了 。