光刻机最大公司（光刻机厂商有哪些）

为什么全世界只有荷兰能够制造顶级的光刻机？

首先，ASML在光刻机领域是无可争议的世界霸主。

光刻机是芯片生产中必不可少的设备

ASML是一家荷兰公司，又叫阿斯麦，是一家专门生产光刻机的企业。所谓的光刻机，是生产芯片的最为关键的设备之一。具体光刻机是用来干什么的，可以参考我之前写的一篇答案： 《生产芯片用的蚀刻机和光刻机有什么区别？》 地址是：

神一样的ASML的光刻机

这家公司可以说是世界上最顶尖的光刻机生产商，而且即便是世界第二也已经被远远甩在了后面， 现在其最先进的EUV（极紫外光）光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片了，单台光刻机的售价已经超过了一亿美元，而且还不是现货。 相比之下，中国完全自主生产的光刻机只有可怜的90nm制程，差了一大截。

那么为什么荷兰这么小的一个国家可以拥有这么顶级的企业呢？

原因一：ASML出身名门。

ASML并不是一家白手起家的公司，而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司，背后肯定有相关的人员、经济上的资助。

原因二：不拘一格降人才。

与我们想象中不同，ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的，这与他原来的对手，尼康和佳能是完全不同的。正是因为这样的政策，使得他们能够在整个设备的不同部位同时获得世界上最先进的技术，而他们自身也可以腾出手来在部件整合和客户需求上做文章，从而在日新月异的芯片制造行业取得竞争优势。

而这种高新技术行业马太效应特别明显，一旦有一点差距，很快就会迅速拉大。

原因三：对核心技术的掌握。

最先进的EUV光刻技术，ASML拥有世界第二的专利申请量，说明即便是广泛地外包零件，他们依然对核心技术有着不懈的追求。

蔡司也是ASML的合作伙伴，负责光学模组的生产

原因四：独特的合作模式。

ASML有一个非常奇特的规定， 那就是只有投资ASML，才能够获得优先供货权 ，意思就是要求他自己的客户要先投资自己才行。这样奇特的合作模式使得ASML获得了大量的资金，包括英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份， 可以说大半个半导体行业都是ASML一家的合作伙伴，形成了庞大的利益共同体 ——就算是技术研发出现了失误，英特尔挤挤牙膏就好了，并不会威胁到ASML的市场占有率。

而且不仅仅是来自合作伙伴的资金支持，更多的还有技术支持。比如说刚刚提到了ASML在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量，而世界第一是德国的蔡司公司，第三是韩国的海力士公司，而这两家公司都是ASML的合作伙伴。

中国相关企业可以学习什么？

我觉得可以从以下几个角度来借鉴ASML成功的经验：

1）充分利用国内的资金和政策支持。 比如说阿里已经投身AI芯片研发、华为海思则在芯片领域已经耕耘许久——而中兴事件也给了他们一个教训，不可对外国的支持太过于依赖，而这种不安全感、对技术的追求和海量的研发资金和人才储备，都是可以充分利用的资源；

2）分散进攻，不搞大包大揽。 一些零件可以外包，甚至于可以暂时使用国外的零件、日后再寻求替代，总之就是不把复杂的光刻机的全部压力放在一家企业上，而是利用整个国家、甚至于全世界的资源。

3）不忘初心，始终坚持自主研发和进口替代。 一定要坚持掌握核心技术，有些东西虽然暂时可以有国外产品应用，但是人无远虑必有近忧，不能放弃对自主研发和核心技术的不懈追求。

最后，还是希望中国在芯片行业可以获得发展，日后不必再受到国外的制约。

Asml垄断了全球的高端光刻机市场，他是从飞利浦公司分拆出来的，保留了曾经大部分飞利浦的人员，本身技术实力雄厚，而且对于合作企业aaml要求对方入股，所以也保证了和合作伙伴是利益共同体。

2017年全球光刻机总出货294台，其中ASML共就出货198台，占全球68%的市场份额，2017年asml卖出的单台EUV机价格超过1亿欧元

1、飞利浦的研发实力

ASML最开始是飞利浦光刻设备研发小组。1971年开始研发，在1973年就研发了新型光刻设备，最后因为亏损太厉害，成本太高，分拆出来了，但所有的团队都保留了下来。

2、巨大的研发费用

Asml每年将营业收入15%用于研发，2017年研发费用高达97亿人民币，所以越投入技术越强，而竞争对手尼康和佳能都跟不上发展了，

3、专注于技术

Aaml处于荷兰，几乎没有上下游产业，所以90号以上的零件向外采购，这样就可以把精力全部用于研发了。而且核心的研发技术根本不外传。

4，打造上下游利益共同体

Asml要求所有合作伙伴必须投资它，否则就不合作，所以其他厂商比如因特尔，三星，台积电都有asml股份，也可以分工，这样asml发展越好，其他厂商也有分成，这样就绑在了一条船上。

5、积极收购技术公司

ASML为了拓展技术实力，收购了很多企业，比如在2007年以2.7亿美元收购了美国计算光刻领跑者Brion，2012年以26亿美元收购了准分子激光源提供商Cymer，2016年以1000亿收购了HMI。

你认为我国芯片产业能发展起来呢？

作为生产芯片的最为关键的设备之一，光刻机被业界誉为集成电路产业皇冠上的明珠，其设备的性能直接影响到整个微电子产业的发展，因此研发的技术和资金门槛非常高，像日常使用的手机CPU制造工艺都离不开光刻机。

1、荷兰占据光刻机市场的龙头老大

荷兰的ASML（阿斯麦），是全球有名的光刻机制造商，目前在高端市场上一家独大，它的客户主要是IBM、TSMC和Intel等芯片巨头，已经占世界市场份额的90%，而光刻机市场第二、第三的尼康和佳能被远远甩在后面，只能做中低端市场。

ASML最先进的EUV(极紫外光)光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片了，单台机器售价已经超过了一亿美元。 相比之下，中国完全自主生产的光刻机只有90nm的制程 ，差了一大截，进步空间很大。

2、荷兰光刻机申请专利达世界之最

事实上，ASML并不是一家自我成长起来的公司，而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司。要知道，飞利浦可是世界上最大的电子品牌之一，在欧洲名列榜首，ASML的成长肯定离不开飞利浦的技术和资金的支持。

3、荷兰要求建立特殊的合作关系

合作共赢也是ASML获得成功的关键因素，ASML的大股东是英特尔、三星和台积电（TSMC），这意味着它们不仅是股东、还是客户。 ASML有一个与众不同的合作原则：必须入股，才能获得最优供货权 ，这就为ASML的持续发展扩大提供大量的资金，而且还可以巩固市场的占有率。

除了提供资金支持外，合作伙伴还为ASML提供更多的技术支援。比如说刚刚提到了ASML在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量， 而世界第一是德国的蔡司公司，第三是韩国的海力士公司，这两家公司都是ASML的合作伙伴。

4、整合全球供应链提高产品竞争力

此外，ASML的光刻机中超过90%的零件都是面向全球采购，由于整合了全世界最优质的零部件，ASML具备了制造出最尖端光刻机的基础条件，能够专注于如何提高设备的制造水平，同时也可以及时对准客户需求，久而久之形成了行业竞争力， 而不像什么都自己研发和生产的尼康和佳能。

不过，别人再厉害也与我国没关系，ASML高端的光刻机对中国是禁售的，中国只能买到ASML的中低产品，这造成了目前中国半导体工艺难以提升上去。与近期中兴事件带给我们的警示同样，中国任何时候都要高度重视自主创新，毕竟我们只能靠自己。

我们都知道，生产芯片离不开光刻机，目前世界上掌握最尖端光刻机技术的是荷兰的ASML。其最先进的EUV（极紫外光）光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片，单台光刻机的售价超过一亿美元，想要拿到现货还必经经过美国商务部门的批准，中国完全自主生产的光刻机只有90nm制程，两者差距不是一般的大。

那么问题来了，就算我国制造不出最先进最尖端的光刻机，那么老牌的资本主义国家，比如美、英、日、韩、德等等，难道他们也不能生产吗？为什么独独只有荷兰能够制造顶级的光刻机呢？

全世界只有荷兰能够制造顶级的光刻机，当然是有原因的。

1、ASML公司对上游整合全球供应链。 ASML并不是一家白手起家的公司，而是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司。 ASML的光刻机元器件中，光学组件是德国的，激光组件来自美国，芯片和软件来自英法，光刻胶以及化工原料来自日本，荷兰ASML干的事情其实就是总体设计和组装。 可以说，ASML是集全球顶级资源和技术为一体。

2、荷兰ASML公司对下游提出创新的合作模式。 ASML规定，只有投资ASML，才能够获得优先供货权，要求客户先投资自己才能拿货。 通俗的讲，这个就相当于股份制一样，把ASML的利益与客户的利益紧紧捆绑，一荣俱荣，一损俱损。这种合作模式让ASML得到了英特尔、三星、台积电、海力士等众多客户的大量资金支持。

3、ASML公司对研发费用投入的不断提升。 新 科技 需要不断的资金投入支持， ASML每年将营业收入15%用于研发，2017年在光刻机投入研发费用高达约97亿人民币。 尼康和佳能虽然曾经在光刻机上实力强劲，但是后继高额研发费用却让这两家公司不得不选择放弃高端研发。 AMSL每年投入的研发费用，达到了整个欧洲的第二位，大笔的经费投入，意味着更多的人才聚集，所以AMSL就可以研发出精度更高的光刻技术，来取代原有的技术，然后进一步的收割市场。

4、ASML公司大量申请专利保护。 EUV光刻技术上，拥有世界第一专利申请量的是德国的蔡司公司，世界第二是阿斯麦，第三是韩国的海力士公司，而这两家公司都是ASML的合作伙伴，申请大量的专利保护形成很深的行业壁垒，后面的公司再想涉足光刻机高端研发就难上加难。

5、ASML不断扩张收购新技术公司。 AMSL专注收购一些新技术，例如在2007年的时候，AMSL就收购了一家美国的公司，来帮助自己完善技术。自己不断加大投入研发新技术，还不断收购新技术公司，让资本的力量更强大，ASML这一招真是高明。

目前，我国也会造光刻机，但制造的精度远远不如AMSL，可以这样说，在光刻机这个领域，AMSL目前没有对手。 国内相关企业应该充分利用国内资金和政策支持，不可过分依赖外国技术与资源，一些零件可以外包，甚至于可以暂时使用国外的零件，日后再寻求替代，不把复杂的光刻机的全部压力放在一家企业上，而是利用整个国家、甚至于全世界的资源。

不忘初心，始终坚持自主研发和进口替代，坚持掌握核心技术，不放弃对自主研发和核心技术的不懈追求，我们的民族企业依然有很大希望，期待在不久的将来，我们也能造出属于自己的高端光刻机。

神乎其神。 拥有 科技 人员6000一公司，90%的关键设备均自外来，有德国的光学技术设备和超精密机械，以及其它核心配件，有美国的计量设备和光源设备，ASML要做的精密控制。钱自外来，主要的三家，英特尔、三星和台积电，利益共享。不能说没有荷兰什么事，它做的工作也自不少，包括《瓦森纳协定》，必须严格遵照执行，2015年可以向中国出口65纳米以下的光刻机了，阿弥托佛。德国米铱也成为中国上微的合作伙伴，有钱谁不赚。今年初ASML也开启了向中国出口7纳米之路，为啥？留待下一个问题再说。7纳米极紫外线光刻机，分为13个系统，3万个分件，作动时每一分都要精准，换言之，可以把误差分散到13个分系统中，德国的蔡司光学设备做得不准，美国Cymer光源不精，ASML顿时便会失去精神，所以ASML的责任仅仅在于，用好这些家伙什，使之更加精确，远没一些人吵吵得那么神乎。

上邪！ 如今光刻机国际市场，也算上微一个，它属于中国，说些高尖端光刻机的事，目前已经做得够好，但差距应在十年以上，要在分系统的一些关键设备仍依赖进口，比如德国的蔡司镜片，一块就要数万美元，只是以其镜片打底而已，打底的当然还要去打磨，2018属于中国的9纳米光刻机正式下线，成为实现超精密机械与测控技术领域尖端系统控制的国家之一，成本也只有艾司摩尔几分之一，所以现在要面向中国出口了呢，这正像当年索尼和松下不得不向中国插标卖首一样，你没技术就受到永远限制，上微的老总讲，图纸并非大关键，关键是每一分都要精准，这个却难。2015年“十二五” 科技 成就展，中国的光刻机加工精度只有90纳米，却得以与大飞机、登月车并列，生产出的芯片也就是奔4的水准，而艾司摩尔这一技术当时却是十几个纳米。但是我们并不害怕，三年以后取得的进步可以说是神一样，眼下要全面突破的正是7纳米光刻机技术。读一读汉代这首乐府诗，大长我中华精神，我们是不信邪的，祖训如此。

长命无绝衰。 持之不懈的坚持，正为密诀，其实再复杂的技术来自积累，如我们对镜片的加工，蔡司具有上百年之功，我们不过刚刚开始。国家投入重金搞研发，钱是一回事，创新才是灵魂，关键的还是人，急需的是能工巧匠，如蔡司的传承，一家几代都是打磨镜片的，有多少不传之密，正是核心的核心，难得的是扑下身去代代相传，俯首于电光火石之间，去探究那小小的硅片极其细微的沟壑纹理，世界最精密最微小的装备上，浸泡着中国的未来，它的难度，上微人好有一比，两架移动的飞机上，一飞机向另一架飞机的米粒上刻字，精度是一根头发丝的千分之一，难不难呢？上微1100多员工为证，大国工匠一倚其中，他们现在的年龄，平均34岁，正是干大事，出成果的好时候，此时不拼，更待何时。江水为竭，冬雷震震，何时天地相合，而得与君绝，好诗好气魄，二千年前的古人如斯，今者风流，那也是不惧的。

荷兰ASML公司在光刻机市场，特别是高端光刻机市场长期占据着垄断地位。那么全世界为什么只有荷兰才能够制造顶级的光刻机？

为什么连美国、德国、日本这些 科技 专精的国家都没有一家企业能够与荷兰ASML公司匹敌？有书君认为有以下原因:

1、研发费用

已经有高起点的ASML每年将营业收入15%用于研发，而2017年在光刻机投入研发费用高达约97亿人民币。

如今只能仰望ASML的尼康和佳能虽然曾经在光刻机上实力强劲，但是高研发费用也让这两家公司犯愁而不得不选择放弃光刻机高端研发。

而ASML在研发费用上另辟蹊径，仗着自己无可取代的90%市场份额占有率，降低光刻机的产能来吸引各方投资。

使得光刻机的研发过程不会出现资金断链的情况，而投资方也能得到优先购买权。

因为研发费用ASML从来不需太过考虑，所以ASML总是在研发路上走得比别人快。

在我国光刻机只能制造出90nm以制程的芯片时，ASML已经制造出7nm以下制程和低于5nm精度工艺的NXT2000i。

2、专注光刻机领悟

1984年荷兰飞利浦面临经营困境而裁员，ASML在那年从飞利浦独立出来。

因为飞利浦什么领域都想涉猎，导致最后解体。

于是ASML吸取教训，34年来专注研发光刻机技术，而没有涉足芯片或其它领域。

多年的沉淀下来的关键技术，造就了ASML在光刻机一方霸主的地位。

ASML最先进的EUV高达1亿美元，但是却是大家抢破头也难买到的珍品，ASML单就一款产品就可以直接垄断了高端光刻机的市场。

这是ASML长期专注所带来的成果。

3、资源共享的 科技 发展圈

欧洲 科技 发展模式为资源共享型，在认为荷兰ASML公司已经有足够先进的技术后，就不会再花费太多精力在研发光刻机上。

欧洲其它国家不仅不跟荷兰抢占光刻机市场，还为ASML提供光刻机重要的元器件。

德国提供了光学组件，美国提供了激光组件，英法提供芯片和软件，连日本也提供了光刻胶以及化工原料。

在这样的氛围下，ASML只需要专注于光刻机技术的研发，并回报给欧洲其它国家想要的先进光刻机，就能够实现各方互利共赢的局面。

4、收购公司，互补技术缺陷。

ASML在2007年以2.7亿美元收购了美国计算光刻领跑者Brion，Brion致力于检测光刻缺陷及提出相应修正解决方案。

2012年ASML又以26亿美元收购了世界领先的准分子激光源提供商Cymer，使得新型光刻机极紫外(EUV)研发进度加快。

2016年ASML以1000亿收购了世界最大的专营电子束检测技术的HMI，因为HMI可以互补ASML的曝光技术。

这样一个集多方力量支持又在研发路上渐行渐远的ASML是很难超越的。

有书君认为，这样的ASML如果一直保持这个态势，而其它国家不争不抢，那么ASML继续垄断高端光刻机，甚至抢占100%市场份额也不是不可能。

如今，中国正在研发28nm制程的光刻机，希望在2019年进口了ASML的EUV光刻机后，中国研发团队能够研发出更精进的光刻机，打破ASML独占高端光刻机的局面。

光刻机是一种利用光学技术对半导体材料进行加工的机器，它可以认为是计算机技术发展的强大助推器，在人们发现晶体管计算机比电子管计算机的效率提高成千上百倍后，有人又提出，构成晶体管的半导体材料要先行造成晶体管的形态再把晶体管连通起来，其电子学性能还是不高，如果在一大块半导体材料中用外力方法切去一部分，令其在原有材料的基础上形成成千上万个晶体管，其电子学性能就有翻天复地的变化。

究竟何种外力能够加工半导体材料？经过科学实验，人们知道光学技术能够达到这一点，世界上最大的，最有实力的电子照明技术就是荷兰的菲利蒲公司，后来根椐世界产业分工的原因，该公司分列出一个子公司，这个公司利用了菲利蒲公司 历史 上沉淀的光学研究技术，利用了德国提供的精密机械技术，利用了美国提供的光源，利用了世界各地的元件配件，制成了半导体材料的光学加工机器，这种机器由于是由专门人材设计，能工巧匠操作加工而成，所产出的机器性能稳定，品质保证，比同行业厂商的水平高出很多，所以可以认为是世界顶级的光刻机。

笔者在这里要强调的是，上一段内容所讲的四个＂利用＂一词，并不是一种商业的利用涵义，而是一种深度的合作，德国与美国提供的合作内容是世界上独一无二的顶级科学，工艺，技术组成的，与两国的根本利益息息相关，所以题目中所称的顶级光刻机是指它是世界上独一无二的光刻机。

众所周知，光刻机是芯片生产过程所需的核心设备，这种高精度光机电一体化设备，研发过程是没有什么捷径可走的，精度只能一步步提升。现在市面上最先进的光刻机的确只有荷兰能造，已经能够制造7nm以下制程的芯片，质量最好且每年产量相当有限，预约都已经排在几十年后，可以说达到了有钱也买不到的珍稀程度。

ASML是全球最顶尖的光刻机生产商，也是世界唯一一家的高端光刻机制造商，几乎垄断了这个行业。这家专门生产光刻机的荷兰企业，是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司，出身名门，且背后集中了无数资源和丰富的研发经验，拥有近乎完美的德国机械工艺以及世界顶级光学厂商德国蔡司镜头，再加上美国提供的光源使得ASML公司的光刻机发展迅速。

ASML的光刻机中超过90%的零件都是向外采购的，能够在整个设备的不同部位同时获得世界上最先进的技术，ASML还不断整合客户需求，为获取竞争优势掌握了核心技术，在EUV光刻技术上拥有世界第二的专利申请量。 ASML还拥有独特的合作经营模式，就是投资 ASML才能够获得优先供货权， 比如英特尔、三星、台积电、海力士都在ASML中有相当可观的股份，大家资源共享风险平摊， 形成了 半导体行业 庞大的利益共同体。

由于西方国家之间技术可以共享，即使不共享也可以购买，但对于中国来说，ASML高端的光刻机对中国是禁售的，中国只能买到ASML的中低产品，这造成了目前中国半导体工艺难以提升上去。自主创新比任何时候都重要，我们只能靠自己。

荷兰的ASML，中文翻译是阿斯麦，这个公司是全球最大的光刻机设备和服务提供商。垄断了市场80%的份额，在极紫外光(EUV)领域，目前处于垄断地位。曾经一台高端设备卖到了1亿欧元，据说今年更是卖到了5亿欧元。

制造7nm以下制程的芯片，目前荷兰制作的最先进的EUV（极紫外光）光刻机能够做到。这就是因为阿斯麦的技术先进，能够制作光刻机的公司，除了阿斯麦还有尼康和佳能，但是尼康和佳能生产的设备要落后阿斯麦很多，根本不能相提并论。在芯片制作领域，落后对手一点，都很可能会失败，何况尼康和佳能的设备落后于阿斯麦1代甚至2代。所以阿斯麦因为技术先进占据了全球所有的高端光刻机市场。

德国的卡尔蔡司和阿斯麦的合作，光刻机需要顶级的光学镜头。德国的蔡司集团入股了阿斯麦24.9%的股份，并且和阿斯麦长期合作。

阿斯麦进入了垄断地位之后，故意降低产量，然后让下游厂商投资，谁的投资越多，谁就可以优先拿到货源，这也是阿斯麦获得了更加充足的资金。更加使得很多垄断型的大厂成为了自己的合作伙伴。比如我们熟知的英特尔、台积电、三星、海力士都在其中。这也就形成了庞大的利益共同体。

EUV光刻技术上拥有世界第一专利申请量的是德国蔡司，世界第二是阿斯麦，第三是韩国的海力士公司，而这两家公司都是阿斯麦的合作伙伴。

所以高端光刻机号称是世界上最精密的仪器，显示的是国家制造业的尖端水平，世界上顶尖的光刻机只有在荷兰和日本有卖，以荷兰ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。 其中荷兰ASML占据了全球高端光刻机的90%，荷兰的光刻机已经能够制造7nm以下制程的芯片，但是它们的光刻机要出售给哪个国家需要获得美国商务部的同意。 中国科学家正在不断超越，现在上海微电子已经能生产中端光刻机，目前可以制造90nm以下制程的芯片，虽然还有很大差距，但是已经有了很大的飞跃。

荷兰的ASML并不是一家横空出世的高端企业，它出身名门，是从著名电子制造商飞利浦独立出来的一个公司，它掌握着最先进的EUV光刻技术，同时拥有是集成创新的能力，荷兰的ASML公司90%的零件都是向外采购的，英特尔、三星、台积电、海力士等芯片制造企业都在ASML占有股份。

中国最厉害的光刻机公司

上海微电子公司是中国最厉㝘的光刻机公司。在我国的光刻机制造领域，它打破了零的记录，成为了唯一一家制造光刻机公司。上海微电子公司成立于2002年，如今上海微电子公司拥有1000多名优秀人才，在国内占据了80%以上的市场份额。在我们国家的半导体产业发展当中，上海微电子公司起到了极其重要的作用。

光刻机霸主阿斯麦封神之路

芯 东西（ID：aichip001）文 | 董温淑

现在，5nm制程芯片作为目前可量产的最先进芯片，将是顶级手机的标配，也是摩尔定律真正的捍卫者。年内将推出的华为Mate 40采用的麒麟1020芯片、苹果iPhone 12搭载的A14仿生芯片不出意外，都会采用5nm制程。

不少证据正在证实这一点，3月份，有爆料称台积电成功流片麒麟1020；4月份，台积电宣布为苹果代工A14芯片；在近期的中美贸易摩擦中，台积电是否能按时向华为出货Mate 40芯片也着实让人捏了一把汗。这一连串事件之中，为两大手机龙头代工芯片的台积电成为关键角色，举足之间关系着华为手机芯片供应的命运。

然而， 台积电能吃下苹果、华为的5nm订单，背后还少不了一家荷兰厂商的存在 ：芯片制造要想突破10nm以下节点，必须要用到EUV（极紫外线）光刻技术，而 EUV光刻机只有荷兰公司阿斯麦（ASML）能造 。不论是5nm量产赛道第一名台积电，还是第二名三星，想造出产品，就只能先乖乖向阿斯麦订货。

作为全球5nm产线不可或缺的狠角色，阿斯麦到底是一家什么样的公司？

我们不妨先理解“光刻”这项技术的重要性。如果把芯片比作刻版画。芯片生产的过程就是在硅衬底这张“纸”上，先涂上一层名为光刻胶的“油墨”，再用光线作“笔”，在硅衬底上“拓”出需要的图案，然后用化学物质做“刻刀”，把图案雕刻出来。

其中，以光线为“笔”、拓印图案这一步被称为光刻。在芯片制造几百道工序里，光刻是芯片生产中最重要的步骤之一。图案线条的粗细程度直接影响后续的雕刻步骤。目前市场上主流的光刻技术是DUV（深紫外线）技术，最先进的则是EUV技术。

完成这一步需要用到的设备——光刻机，一台售价从数千万美元高至过亿美元。要知道，美国最先进的第五代战机F-35闪电II式的售价还不到8000万美元。

放眼全球，光刻机市场几乎被3家厂商瓜分：荷兰的阿斯麦（ASML）、日本的尼康（Nikon）和佳能（Canon）。

在这3家中，阿斯麦又是当之无愧的一哥。据中银国际报告， 阿斯麦全球市场市占率高达89% ！其余两家的份额分别是8%和3%，加起来仅有11%。 在EUV光刻机市场中，阿斯麦的市占率则是100% 。

要指出的是，阿斯麦并非生来就含着金汤匙。阿斯麦成立于1984年，入局光刻机市场晚于尼康（1917年成立，1980年发售其首款半导体光刻机）和佳能（1937年成立，1970年推出日本首台半导体光刻机）。成立之初，阿斯麦只有31名员工，还曾面临资金链断裂的窘境。

36年间，这家几近破产的小公司是怎样成长为光刻机一哥的？又是如何在十多年里占据第一宝座屹立不倒的？今天，智东西就来复盘这家荷兰光刻机之星的逆袭之路。

更为重要的一点，在美国狙击华为芯片供应的组合拳里，阿斯麦间接或直接地成为一颗关键棋子，美国人凭什么限制阿斯麦的生意，背后又有怎样的渊源？

在郁金香国度荷兰的南部，坐落着一个居民人数20余万的市镇，艾恩德霍芬，阿斯麦（Advanced Semiconductor Material Lithography，直译：先进半导体材料光刻技术）总部就位于此。

阿斯麦是一家采用“无工厂模式”的光刻设备生产商，主要产品就是光刻机，还提供服务于光刻系统的计量和检测设备、管理系统等。

翻开全球芯片厂商的光刻机订货单，其中绝大多数都发给了阿斯麦。以2019年为例，阿斯麦共出货229台光刻机，净销售额为118.2亿欧元，净利润为25.2亿欧元。相比之下，尼康出货46台，佳能出货84台。

▲阿斯麦、尼康、佳能出货量对比

除了出货量占优，阿斯麦（ASML）也代表着全球最顶尖的光刻技术。在阿斯麦2019年卖出的229台光刻机中，有26台是当今最高端的EUV（极紫外线）光刻机。而在EUV光刻市场，阿斯麦是唯一的玩家。

EUV光刻机采用13.5nm波长的光源，是突破10nm芯片制程节点必不可少的工具。也就是说，就算DUV（深紫外线）光刻机能从尼康、佳能那里找到替代，但如果没有阿斯麦的EUV光刻机，芯片巨头台积电、三星、英特尔的5nm产线就无法投产。

时间迈进2020，光刻机市场三分的格局中，阿斯麦已稳居第一10多年。在“光刻机一哥”光环的背后，阿斯麦又有怎样的故事？

智东西从技术路线选择、先进技术攻关、资金支持、研发投入等方面入手，还原出这个故事真实、立体的脉络。

罗马不是一天建成的，阿斯麦的成功也绝非一蹴而就。今日风头无两的光刻机市场一哥背后，是一个卑微的开始和一段曲折的往事。

故事要从20世纪80年代讲起，那时候距离摩尔定律被正式提出（1975年）不到10年，增加芯片晶体管数目还不是让全球半导体学者挤破头的课题。相应地，对光刻机光源波长的要求较低。当时的光刻机采用干式微影技术，简言之，光源发光，光线在涂有光刻胶的硅基底上“画”就完了。

比如，1980年尼康推出的可商用步进式重复式光刻机（Stepper），光源波长为1微米。连芯片厂家英特尔也自己设了个光刻机部门，用买来的零件组装光刻机。

通俗来说，步进式重复光刻机的工作原理是使涂有光刻胶的硅片与掩膜板对准并聚焦，通过一次性投影，在晶圆片上刻画电路。

▲尼康1980年推出的光刻机NSR-1010G

在这种背景下，荷兰电子产品公司飞利浦在实验室鼓捣出了步进式扫描光刻技术的雏型，但拿不准这项技术的商业价值。思前想后，它决定拉人入伙，让合作者继续研发，这样既有人分摊成本，也给了自己观望的机会。

步进式扫描光刻技术的原理是，光线透过掩膜板上的狭缝照射，晶圆与掩膜板相对移动。完成当前扫描后，晶圆由工作台承载，步进至下一步扫描位置，进行重复曝光。整个过程经过重复步进、多次扫描曝光。

▲步进式扫描光刻技术示意图

在飞利浦的设想里，理想的合伙人当然是技术先进、实力雄厚的美国大厂，如IBM、GCA之流。但在美国走了一圈后，飞利浦意识到了现实的骨感：各大厂商纷纷表示拒绝。

但是，并非所有人都不看好飞利浦的光刻项目，就在飞利浦碰壁之际，荷兰小公司ASMI（ASM International，直译为ASM国际）的老板Arthur Del Prado跑来，自荐要接下飞利浦的光刻项目。

▲Arthur Del Prado

ASM International创立于1964年，是一家半导体设备代理商，对制造光刻机并无经验。因此，飞利浦犹豫了1年的时间。最终，1984年，飞利浦选择“屈就”，同意与ASMI公司各自出资210万美元，合资成立阿斯麦，由这才开启了阿斯麦的故事。

阿斯麦首任CEO为Gjalt Smit，任职时间为1984～1988年。据称，由于阿斯麦成立初期知名度较低，Gjalt Smit曾在未经授权的情况下在阿斯麦招聘广告中使用飞利浦的标志。

▲阿斯麦创始初期CEO Gjalt Smit

2013年至今，阿斯麦总裁兼CEO由Peter Wennink担任。Peter Wennink早在1999年就加入了阿斯麦，曾担任过执行副总裁、首席财务官等职。在加入阿斯麦之前，Peter就职于全球四大会计师事务所之一的德勤会计师事务所。

▲现任阿斯麦总裁兼CEO Peter Wennink

其实，在与飞利浦合资成立阿斯麦之前约10年的1975年，ASMI就曾在香港开设办公室。最初，ASMI香港办公室只负责销售，随着时间推移，该办公室发展出了生产能力。1988年，ASMI在香港办公室的基础上成立了新公司ASMPT（ASM PACIFIC Technology，直译为ASM太平洋技术）。到今天，ASMPT已成长为全球最大的半导体组装和封装技术供应商之一。

作为站在阿斯麦、ASMI、ASMPT背后的操盘手，Arthur Del Prado成为一代业界传奇，被誉为“欧洲半导体设备行业之父”。2016年，这位传奇人物以85岁高龄逝世，但与他渊源颇深的三家半导体公司仍在创造新故事。Arthur的长子Chuck Del Prado，于2008年接替Arthur继任为ASMI CEO，并于2019年退休。ASMI现任CEO是Benjamin Loh。ASMPT现任CEO是Robin Ng。

回到阿斯麦的故事，飞利浦同意出资210万美元成立阿斯麦，但拒绝提供更多资金和办公场地。成立之初的阿斯麦只有31名员工，由于没有办公室，这31名员工就窝在飞利浦大厦外的简易木板房里办公。当时， 飞利浦绝不会想到，这个几乎被当作“弃子”的项目和退而求其次选择的小公司，孕育出的是能把尼康拉下马的光刻机新星。

▲垃圾车后面就是阿斯麦成立之初的简易木板屋，其后的大厦是飞利浦大厦

如前所说，20世纪80年代还是光刻机的技术红利期。在干式微影技术的技术路线下，阿斯麦成立的第一年就造出了步进式扫描光刻机PAS 2000。 但是，技术的红利期很快就会过去，之后发生的一切会造就光刻机市场的新格局。

▲阿斯麦于1984年推出的PAS 2000

进入21世纪，为了延续摩尔定律，人们改进了晶体管架构方式，但光刻机光源波长卡在了193nm上。这造成的后果是光刻“画”出的线条不够细致，阻碍晶体管架构的实现。要解决这个问题，最直接的方式就是把光源波长缩短，比如尼康、SVG等厂商试图采用157nm波长的光线。

实践中，实现157nm波长的光刻机并不容易。首先，157nm波长的光线极易被193nm光刻机使用的镜片吸收；其次，光刻胶也要重新研发；另外，相比于193nm波长，157nm波长进步不到25%，回报率较低。但在当时，这似乎是唯一的办法。

到了2002年，时任台积电研发副经理林本坚提出：为什么非要改变波长？在镜头和光刻胶之间加一层光线折射率更好的介质不就行了？那么什么介质能增加光的折射率呢？林本坚说，水就可以。与干式光刻技术相对，林本坚的技术方案被称为浸没式光刻技术。经过水的折射，光线波长可以由193nm变为132nm。

时间再往回推15年（1987年），林本坚就职于IBM，那时他就有了浸没式光刻技术的想法。2002年芯片制程卡在65nm之际，林本坚看到了浸没式光刻技术的机会。为了解决技术难题、消除厂商疑虑，林本坚花费半年时间带领团队发表3篇论文。

当时，业界质疑水作为一种清洁剂，会把镜头上的脏东西洗出来，还有人担忧水中的气泡、光线明暗等因素会影响折射效果。根据林本坚团队的研究，他们提出了一种曝光机，可以保持水的洁净度和温度，使水不起气泡。虽然这种曝光机并未在实际中被采用，但林本坚的研究证明了技术上的难题是可以被解决的。

他还亲自奔赴美国、日本、德国、荷兰等地，向光刻机厂商介绍浸没式光刻的想法。但是，有能力进行研发的大厂普遍不买账。

▲林本坚

个中原因也不难理解，自20世纪60年代起，玩家入局光刻机市场，在干式光刻技术上投入了大量财力、人力、物力，好不容易踏出一条可行的技术路线。如果按照林本坚“加水”的想法，各位前辈就得“一夜回到解放前”，从技术到设备重新 探索 。很少有人舍得这么高的沉没成本。但是，“很少有人”不代表“没有人”。

奔波到荷兰后，林本坚终于听到了一个好消息： 阿斯麦愿做这第一个吃螃蟹的勇士 。2003年10月份，ASML和台积电研发出首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i。2004年，阿斯麦的浸没式光刻机改进成熟。同年，尼康宣布了157nm的干式光刻机和电子束投射产品样机。

但是，一面是改进成熟的132nm波长新技术，一面是157nm波长的样机，胜负不言而喻。

数据显示，在2000年之前的16年里，ASML占据的市场份额不足10%。2000年后，阿斯麦市场份额不断攀升。 到2007年，阿斯麦市场份额已经超过尼康，达到约60%。

当命运之神把浸没式光刻微影的机遇摆放到阿斯麦、尼康等玩家面前，只有阿斯麦勇敢地伸出手，而尼康则是成也干式微影、败也干式微影。 在全球光刻机市场这一回合的较量中，阿斯麦选择了正确的技术路线，从而赢得了后来居上的机会。

▲首台浸没式光刻设备——TWINSCAN XT：1150i

如果说推出浸没式光刻机让阿斯麦领先尼康一步，那么突破EUV光刻技术则让它成为了名副其实的光刻机一哥。2010年至今，EUV光刻市场中只有阿斯麦一位玩家。

突破10nm节点能够带来的经济效益不必赘述，在众多玩家中，为什么只有阿斯麦掌握了EUV光刻机的核心技术？实际上，这与它集合了美国、欧洲的顶级科研力量有关。 这段故事还要从1997年讲起。

1997年，英特尔认识到跨越193nm波长的困难，渴望通过EUV来另辟蹊径。为了能从其他玩家处借力，英特尔说服了美国政府，二者一起组建了一个名为“EUV LLC（The Extreme Ultraviolet Limited Liability Company，极紫外线有限责任公司）”的组织。EUV LLC里可谓是群英荟萃，商业力量有摩托罗拉、AMD、英特尔等，还汇集了美国三大国家实验室。

EUV LLC里，美国成员构成了主体。在对外国成员的选择上，英特尔和白宫产生了分歧。英特尔看中阿斯麦和尼康在光刻机领域的经验，想拉他们入伙。但白宫认为如此重要的先进技术研发不该邀“外人”入局。

此时，阿斯麦显示出了惊人的前瞻能力，它向美国表示：我愿意出资在美国建工厂和研发中心，并保证55%的原材料都从美国采购，只求你们研究EUV一定要带我玩。

如此诚意让美国难以拒绝，就这样，阿斯麦成为EUV LLC里唯二的两家非美国公司之一，另一家是德国公司英飞凌。

反观尼康，这一次则完全是吃了国籍的亏。1998年发表的文件《合作研发协议和半导体技术：涉及DOE-Intel CRADA的事宜》，写明了尼康被排除在EUV LLC外的终极原因：“……有人担心尼康会成功将技术转移到日本，从而消灭美国的光刻工业。”

1997年到～2003年，阿斯麦和世界顶级的半导体领域玩家聚集在EUV LLC，用了6年时间回答一个问题：EUV有可能实现吗？他们发现答案是肯定的。至此，EUV LLC使命完成，在2003年就地解散，其中各个成员踏上独自研发之路。

其实，其他欧洲、日本、韩国的玩家也曾 探索 过EUV光刻技术。但是，他们的实力始终无法与汇集了美国顶级科研实力的EUV LLC相比，这意味着阿斯麦在EUV研发之路上占得先机。国际光电工程学会（SPIE）官网写出了EUV LLC的重要性：“如果不是EUV LLC对技术的形成和追求，EUV光刻技术就不会成为IC制造领域的未来竞争者。”

6年时间里，EUV LLC证明了用极紫外线作为光源造光刻机是可行的，但却没指出一条明路。到了2005年，EUV光刻机还是连个影子都没有，但巨额的研发资金、难以跨越的技术瓶颈已经足以让大多数玩家望而却步。但是，阿斯麦还是不肯死心，并且决定要牵头欧洲的EUV研发项目。 如果说在EUV LLC中，阿斯麦是蜷缩在角落里等待被其他大玩家“带飞”，那这一次，阿斯麦则是要自己做领头雁。

研发过程面临的困难无非集中在资金和技术两方面，阿斯麦把它们逐个击破。缺钱？那就去找，阿斯麦从欧盟第六框架研发计划中拉来2325万欧元经费。缺技术？阿斯麦集合3所大学、10个研究所、15个公司联合开展了“More Moore”项目，着力攻坚。

终于，2010年，阿斯麦出货了首台EUV光刻机。这台光刻机型号为NXE：3100，被交付给台积电，用于进行研发。

至此，在EUV市场，阿斯麦已经做到了人无我有，接下来的问题就是产品的迭代和进化。2013年，阿斯麦收购了光源提供商Cymer，为公司量产EUV设备打基础。经过几次升级，阿斯麦在2016年推出首台可量产的EUV光刻机NXE：3400B并获得订单。NXE：3400B售价约为1.2亿美元，从2017年第二季度起开始出货。直到今天，产品的迭代还在继续。根据阿斯麦的信息，EXE：5000系列光刻机样机最快在2021年问世。

从1997年到2010年，13年的艰难求索，终于让阿斯麦攻克了EUV的技术高地。辛勤付出终有回报， 目前，阿斯麦仍是唯一掌握EUV光刻技术的厂商。

▲阿斯麦的最新EUV光刻机TWINSCAN NXE：3400C

根据公开信息，一台EUV光刻机售价约为1.2亿美元，一台DUV光刻机的售价也要数千万美元。在高额售价的背后，是前期研发阶段巨量的资金投入。要支撑对光刻技术的研发，阿斯麦必须找到一条可持续的“财路”，否则就可能陷入困境。

事实上，阿斯麦也的确经历过“财政危机”。1988年，阿斯麦进军台湾市场，还未来得及在新的市场竞争中喘口气，老东家ASMI就因无法获得预期内的回报比作出撤资决定。同时，由于当时全球电子行业市场不乐观，飞利浦也宣布了一项成本削减计划。内外夹击之下，阿斯麦几近破产。好在危机时刻，时任阿斯麦CEO Gjalt Smit联系了飞利浦董事会成员Henk Bodt，后者说服了飞利浦董事会，为阿斯麦拉来一笔约1亿美元的“救命钱”。

这笔资金帮助阿斯麦在进军台湾市场的初期站稳了脚。随后几年，阿斯麦凭借步进式扫描光刻机扭亏为盈，并于1995年3月15日在阿姆斯特丹和纽约证券交易所成功上市，上市首日市值为约1.25亿美元。

▲Henk Bodt

为了能够获得充足的资金支持，2012年，阿斯麦提出一项 “客户联合投资计划”（CCIP，Customer Co-Investment Program） ，简单来说，就是接受客户的注资，客户成为股东的同时拥有优先订货权。这无疑是一个双赢的举措：把阿斯麦的研发资金压力转移出去，让客户为先进光刻技术的研发买单，这样不仅使阿斯麦无后顾之忧地进行研发，也保证了客户对先进光刻技术的优先使用权。

2012年，芯片制造行业3大龙头英特尔、台积电、三星都推出了22nm芯片产品。CCIP计划一经推出，这3家公司纷纷响应。根据协议，英特尔斥资41亿美元收购荷兰芯片设备制造商阿斯麦公司的15%股权，另出资10亿美元，支持阿斯麦加快开发成本高昂的芯片制造 科技 。台积电投资8.38亿欧元，获取阿斯麦公司约5%股权。三星斥资5.03亿欧元购得3%股权，并额外注资2.75亿欧元合作研发新技术。

最终，阿斯麦以23%的股权共筹得53亿欧元资金。要知道，2012年全年，阿斯麦的净销售额才约为47.3亿欧元。

在 科技 圈，研发、创新能力就是生命力。华为5G、芯片技术为什么强？任正非曾在接受采访时表示，2020年华为将把约200亿美元（约合人民币1420亿元）花在研发上。而在研发方面，阿斯麦与华为一样“疯狂”。

早在2002年，阿斯麦就敢向浸没式光刻技术押注。到了今天，大力投资搞技术研发已经成为阿斯麦的传统。

根据2019年度财报， 阿斯麦全年投入了20亿欧元用于技术研发，占到净销售额（118.2亿欧元）的16.9% 。相比之下，2019年尼康在光刻系统上的投资为3.98亿日元，占到光刻系统营收（2397.28亿日元）的约0.17%。

2007年开始，“时年”13岁的阿斯麦开始以领先的姿态傲然于光刻机市场，至今仍然如此。列出阿斯麦近些年的研发投入，或能解释它这么多年来屹立不倒的原因。

▲近5年阿斯麦研发投入及营收情况

另外，在专利网站Patentscope上的搜索结果显示， 阿斯麦申请的专利数目已经达到14444项 。阿斯麦虽然是一家商业公司，但支撑它走得更远的，不是对金钱的追求，而是对技术的长远投资。

回顾过去36年，阿斯麦从一个蜷缩在木板房中的小公司成长为一代光刻机巨擘，其中原因少不了 历史 的机遇，如林本坚适时提出了浸没式光刻技术的想法。但是，更具决定性意义的是阿斯麦准确的前瞻和果断的选择，比如，在21世纪初，阿斯麦放弃干式微影，转投浸没式光刻技术；再比如，早在1997年，阿斯麦以自身妥协换来EUV LLC的入场券。对于商业与技术相互促进的关系，阿斯麦还有着深刻的理解，多年来对技术研发的大力投入，成为它屹立不倒的重要原因。手握顶尖的技术，阿斯麦还获得了客户的支持，从而在全球光刻机市场中走得更远。

以阿斯麦这36年的历程为鉴，对比我国。1977年，我国第一台光刻机诞生，加工晶片直径为75毫米。今天，国产光刻机制造商有上海微电子、中科院光电所等，最先进的设备推进至22nm节点，而国际最先进工艺已突破5nm节点。国产光刻机无疑还有很长的路要走。

芯片是“中国制造”的痛点。不论是近期华为被美国断供芯片的新闻，还是两会政府工作报告中“国产化”“功率半导体”“传感器芯片”等话题被一再提及，背后的事实都让人黯然：我们曾在一穷二白的条件下造出原子弹，但在GDP总量近100万亿人民币的今天，中国还是难以独立造“芯”。在种种困难中，光刻技术直接卡住了芯片制造的“脖子”。

要解决这一问题，技术攻关当然是必不可少的。另外，借力国外成熟产品或可帮助芯片制造商实现突破。2018年，我国芯片公司中芯国际花费约1.2亿美元，向阿斯麦订购了一台EUV光刻机。由于种种原因，目前，这台光刻机还未成功交付。我们期待它能够尽快落地中国，助力我国的芯片事业再上一个台阶。中国有市场、有人才，也不缺恒心与毅力，相信我国光刻机事业会有光明的未来。

参考文献：

1、《曾经的光刻机霸主：尼康营收暴减九成，裁员 700 人》EE Times China

2、《全球半导体设备龙头专题（一）》安信证券

3、《阿斯麦封神记：这家荷兰公司，扼住了全球半导体芯片的咽喉》魔铁的世界

4、《光刻机的发展与荷兰ASML公司的故事》光纤在线

5、《做成那不可能之梦：低调华人科学家颠覆技术 影响人类》知识分子

6、《More Moore” Shows European EUV Innovation at EUV 2006 in Barcelona》CORDIS

最大的光刻机制造商

最大的光刻机制造商是荷兰ASML，这是一家总部设在荷兰埃因霍芬（Eindhoven）的全球最大的半导体设备制造商之一，向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。

全世界只有中国、日本、荷兰可以制造光刻机，日本的代表企业是尼康、佳能，曾经的光刻机“王者”，后来被荷兰ASML反超后就一蹶不振了，而中国也可以制造光刻机，只是达不到顶尖光刻机的精细程度。

产品服务

ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务，TWINSCAN系列是目前世界上精度最高，生产效率最高，应用最为广泛的高端光刻机型。目前全球绝大多数半导体生产厂商，都向ASML采购TWINSCAN机型，比如英特尔（Intel）、三星（Samsung）、海力士（Hynix）、台积电（TSMC）、中芯国际（SMIC）等。

ASML的产品线分为PAS系列、AT系列、XT系列和NXT系列，其中PAS系列现已停产；AT系列属于老型号，多数已经停产。市场上的主力机种是XT系列以及NXT系列，为ArF和KrF激光光源，XT系列是成熟的机型，分为干式和沉浸式两种，而NXT系列则是现在主推的高端机型，全部为沉浸式。