晶片製程在不斷萎縮的同時，對光刻機提出更高的要求；對正在攻關更先進工藝的專業晶圓代工廠而言，高精度光刻機的數量又在很大程度上決定了企業能否在接下來的工藝節點佔據領先優勢。
故而，年產量有限的高精度光刻機成為各大晶片代工巨頭爭搶的對象。
荷蘭光刻機巨頭悶聲發財
12月2日臺灣地區媒體消息，目前臺積電已經採購35臺EUV設備，一手包攬ASML過半產量，預計2021年底採購總量將超過50臺。
據ASML在10月份公布的三季度業績報告內容顯示：該公司4臺EUV設備創造5.95億歐元的營收。由此計算，一臺EUV光刻機的售價為1.48億歐元，折合人民幣超11億。
這意味著，已經採購35臺EUV設備的臺積電，向ASML支付了超385億元的購買費，未來還將向ASML支付165億元用於購買更多的EUV光刻機。
至於三星，雖然目前EUV設備採購量還不足20臺，但也已經向ASML支付了200多億元的採購費。值得注意的是，未來幾年臺積電、三星等巨頭還將向ASML交更多的錢。
據ASML官方數據顯示，2018--2019年，每月產能約4.5萬片晶圓，而一個EUV層就需要一臺Twinscan NXE光刻機。生產效率提升的同時，晶圓產量也在增加。
因此，若要裝備使用N3或更先進工藝的超大晶圓廠，那麼至少需要40臺EUV光刻機。
現階段一臺EUV光刻機的售價已經幾乎相當於一架波音B787飛機（約17.3億）的價格，而更高精度的光刻機售價無疑還會更高。所以，才會有讀者認為ASML是在「躺著賺錢」，可事實上，如果真的「躺著」，ASML賺不了錢。
高端光刻機憑什麼這麼貴
光刻機，號稱集成電路產業皇冠上的明珠。之所以該設備有如此高的地位，是因為光刻機集成了目前人類在電子、光學、精密機械等多領域能夠掌握的最尖端技術。
從工作原理上來看，在晶片製造過程中，光刻機需要投射光束、穿過光掩膜版和光學鏡片將晶片線路圖曝光在塗有光刻膠的矽晶圓上。然後晶片才能夠進行蝕刻、封測、下線等環節。
簡單來講，光刻機需要利用光進行集成電路的「轉印」，其精細程度可想而知。而且，隨著元器件越來越小，光刻機的精度也越來越複雜，曝光環境需要真空、匯聚或改變光線的鏡頭也從玻璃演變為複雜反射鏡。
發展至今，EUV光刻機的主系統包含曝光光源、光學系統、電系統、機械以及控制這五大系統，每個系統不僅需要具備超高精度，還需要彼此之間完美配合。研發難度之大可見一斑，就算是多家行業巨頭聯手也不一定能全面掌控。
研發EUV光刻機拼的是舉國之力
早在1999年，歐美、日韓便開始重點研發EUV光刻機技術，美國參與研究的單位超過50個。其中不僅包括英特爾、AMD、摩託羅拉等巨頭組成的研發聯盟，而且還包括美國國家實驗室、美國各大知名院校。
相比美國，歐洲更是下功夫，參與到EUV光刻技術研究的有超過35個獨立國家以及大約110個研究單位。
最終，有世界第一科技大國之稱的美國憑藉絕大部分知識專利在這場高級競賽中勝出，並出資培養起現在壟斷全球的荷蘭光刻機巨頭ASML。
由此可見，ASML如果沒有在美國的支持下持續不斷地深入研發，在龍盤虎踞的光刻設備市場取得技術優勢，很難走到如今的高度，更別提「躺著賺錢」。
放眼全球EUV光刻機市場，ASML獨佔100%份額，即便該公司將一臺EUV光刻機的售價上調至15億元，臺積電、三星等企業也會爭相送錢。
所以，中國自研高端光刻機勢在必行，對於中國半導體產業而言，有錢也買不到的窘境不能再繼續。
文/諦林 審核/子揚 校正/知秋