在近日召開的“2022半導體EUV生態系統全球大會”上，全球最大的光刻機供應商荷蘭ASML表示，今年其極紫外光刻機(EUV)生產量將超過50臺。EUV的供應一直受到產能不足的限制。但從2019年的22臺增加至今年的50臺，預計ASML的EUV出貨總量已達到180臺，呈現加速入場之勢。與此同時，三星、臺積電和英特爾也在不斷強化2/3nm的開發進程。EUV的加速入場亦將加劇芯片三巨頭在先進工藝領域的爭奪。

　　2025年EUV年產能將達90臺

　　近日，ASML表示，其EUV產量預計將從2019年的22臺，增加到2020年的32臺，2021年增加到42臺，今年將超過50臺。ASML還也宣布了擴產計劃，到2025-2026年將EUV和DUV的產能分別提升到90臺和600臺。對于業界更為關注的下一代高數值孔徑極紫外光刻機(High-NA EUV)，ASML也做了新的披露。High-NA EUV的初期版本，預計將于明年年底推出，并于2025年年底正式商用。

　　根據專家的介紹，相比DUV 浸沒式光刻機采用193nm波長的深紫外光，EUV光刻系統中使用的極紫外光波長僅為13.5nm。其單次曝光就可以替代DUV的多重曝光步驟，可以幫助芯片制造商繼續向7nm及以下更先進的工藝推進，同時提升效率和降低曝光成本。然而，目前芯片制造商已將制造工藝推進到3nm左右，如果要繼續推進到2nm制程甚至更小的尺寸，就需要更高數值孔徑(NA)的High-NA EUV。相比目前的0.33數值孔徑的EUV光刻機，High-NA EUV光刻機將數值孔徑提升到0.55，可以進一步提升設備的分辨率，通過多重曝光技術可支持2nm及以下芯片工藝的制造。

　　目前，臺積電、三星、英特爾等頭部芯片制造商正在大力投資更先進的3nm、2nm技術，以滿足高性能計算的需求。ASML新一代的高數值孔徑 High-NA EUV光刻機也就成為了爭奪的關鍵。早在2021年7月，英特爾就宣布將在2024年量產Intel 20A工藝(相當于2nm)，并透露將率先采用High-NA EUV。今年9月，臺積電研究發展資深副總經理米玉杰也對外表示，臺積電將在2024年取得ASML新一代High-NA EUV光刻機，為客戶發展相關的基礎設施與架構解決方案。

　　光刻機的爭奪也推動了ASML業績的增長。ASML首席執行官兼總裁Peter Wennink表示，雖然當前宏觀環境帶來了短期的不確定性，但市場對其的長期需求和公司產能仍將穩定發展。不斷擴大的應用空間和行業創新將繼續推動半導體市場的增長。財報顯示，ASML2022年第三季度實現凈銷售額58億歐元，毛利率為51.8%，凈利潤17億歐元;預計第四季度凈銷售額約為61億至66億歐元，毛利率約為49%;基于第四季度預期的中位數，預計2022年營收約為211億歐元。

　　芯片大廠加緊爭購EUV

　　目前，三星、臺積電和英特爾均在強化先進工藝的開發，EUV的加速入場則將加劇這一爭奪態勢。根據TrendForce集邦咨詢的報告，在今年第二季度前十大晶圓代工產值中，臺積電第二季度營收為181.5億美元，5/4nm營收季增約11.1%，是第二季度營收表現最佳的工藝節點，7/6nm工藝節點營收環比增長2.8%。而現階段，臺積電的主要目標是提升3nm工藝的產量和良品率，并于2025年量產2nm工藝。其中，3nm工藝的升級版N3S、N3P將采用EUV，2nm工藝節點將使用Gate-all-around FETs(GAAFET)晶體管，相比3nm有10%～15%的性能提升，功耗降低25%～30%，生產中需要使用到High-NA EUV。臺積電業務開發資深副總經理張曉強表示，2024年有望取得High-NA EUV設備，初期將主要用于與合作伙伴共同研究，尚不會量產，具體的量產將會是在2025年。

　　三星在5/4nm時代因良率不佳導致訂單落后于臺積電后，希望通過下一代的產品技術革新扭轉局面。今年6月三星量產其第一代3nmGAE工藝。3nm GAP(GAA-Plus)是第一代3nm工藝的升級版，預計將于2024年推出。為了支持先進工藝的開發與量產，三星電子副會長李在镕今年6月即赴歐與ASML簽署項協議，搶購EUV設備，預訂明年推出的High-NA EUV。

　　英特爾的追趕也很快，2021年量產Intel 7(相當于10nm)工藝，今年下半年量產或做好量產Intel 4(相當于7nm)的準備。2023年，英特爾將發布代號為Meteor Lake CPU的第14代酷睿，使用Intel 4。這是英特爾第一個將使用EUV的生產節點。此后，英特爾還將量產Intel20A，它將廣泛使用EUV最大限度地提高晶體管密度，提供體面的性能改進，并降低功耗。在英特爾的計劃中，這一工藝平臺將與臺積電第二、第三代3nm工藝技術(N3S、N3P)展開競爭。英特爾還在準備Intel18A(相當于1.8nm)，進一步提高產品的PPA(性能、功率、面積)。對于Intel18A，英特爾計劃使用High-NA EUV。

　　可以看出，三星、臺積電和英特爾三大芯片廠商都在致力于推進先進工藝，從10nm、7/5nm向3/2nm演進，并將關鍵時點放在了2024-2025年。這也是EUV放量以及新一代High-NA EUV量產的時間。EUV及新一代High-NA EUV的加速入場加劇了競爭過程。

　　半導體專家莫大康撰文指出，對于2納米技術，從工藝技術路徑方面，三巨頭可能無大的差異，都是從FinFET，走向GAA，再有一些變異，而采用的設備都一樣，均為ASML的High-NA EUV光刻機。因此，從理論上講，三家都可能成功,其中的差異化在于良率、產能及生產線管理等方面。但換一個角度來看，EUV設備應用的好壞，也在很大程度上，影響著三大廠商在先進工藝領域的競爭進程。