在半導體行業鏈上，衝擊科創板的中芯微電子，已經闖入世界前列。而光刻機，作為芯片製造技術的另外一個主要環節，還沒有國產的廠商，甚至說相距甚遠。
目前主流的芯片製造是基於193nm光刻機進行的。但是193nm的光刻技術依然無法支撐40nm以下的工藝生產，為了突破工藝極限，廠商不得不將193nm液浸技術和各種多重成像技術結合起來使用，但這在無形中提升了製造成本，拉長了工藝週期。為了通過提升技術成本來平衡工序成本和週期成本，廠商們將底牌壓在了EUV光刻機身上。目前，EUV技術已經成熟，但是技術還是掌握在荷蘭的企業ASML手中，只此一家，別無二選。
EUV技術再度突破
在半導體制程中，光刻工藝決定了集成電路的線寬，而線寬的大小直接決定了整個電路板的功耗以及性能，這就凸顯出光刻機的重要性。傳統的光刻機，按照光源的不同，分為DUV光刻機(深紫外光)以及EUV光刻機(極紫外光)。工藝製程還在28nm徘徊時，DUV光刻機無疑是最佳的選擇，但是隨著工藝製程的升級，想要邁向更小的線路，就只能使用EUV光刻工藝。
目前最先進的EUV光刻工藝使用的是13nm光源，能夠滿足7nm線寬製程工藝的要求。全球能夠達到這種水平的光刻機制造商暫時只有一家——ASML。據瞭解，目前ASML具有16500人，研發人員超過6000人，佔比約為36%，整個公司主要的業務為光刻機，技術絕對處於世界領先水平，市佔率100%，處於輕鬆壟斷全球市場的地位。
2018年，ASML財報全年營收淨額達到109億歐元，淨收入26億歐元，雖然火災影響了2019年第一季度的業績，但是其2019年第一季度的營收淨額依然達到了21億歐元，毛利率約為40%。ASML總裁兼首席執行官Peter Wennink介紹，ASML在2018年完成了技術創新的里程碑突破，並表示這一突破將為未來幾年不斷築能。
據瞭解，在2017年，ASML就曾表示達到過“里程碑的突破”，原因便是完成了250瓦的EUV光源技術的升級迭代，讓EUV的生產率達到125片/小時的實用化。
EUV光刻機的極限挑戰
據ASML 2018年財報，目前ASML推出的NXE：3400C極紫外光刻機EUV，產量可達每小時170片晶元，妥善率高達90%以上。該機型預計於2019年下半年出貨至客戶。除此之外，對於3D NAND客戶，ASML還提供了一系列處理翹曲的晶圓的輔助方案，擴大可處理晶圓變形範圍。據ASML官方透露，目前其產品可幫助用戶實現每天超過6000片晶圓的產量。
國內企業的能力，則和ASML的水平，相去甚遠。如何突破，是個非常大的難題。那麼，誰能突破呢？怎麼突破呢？是不是絕沒有可能呢？筆者認為不是的。
筆者總結，從方向和路徑上來看，可能有如下一些途徑，供大家參考：
1）極大的性能改進；
2）極大地降低成本；
3）顛覆性的技術路線；
第一條，算是和ASML正面PK，是最難的一條路徑，可能性很小。第二條，也許有可能。君不見Intel的CPU雄霸一時，結果ARM藉助低功耗和不同的商業模式，在手機時代賺的盆滿缽滿。這是一種非對稱戰略。
EUV的重大不足，在於電能消耗以及光源。電能利用率低，是傳統193nm光刻機的10倍，因為極紫外光的波長僅有13.5nm，投射到晶圓表面曝光的強度只有光進入EUV設備光路系統前的2%。在7nm成本比較中，7nm的EUV生產效率在80片/小時的耗電成本將是14nm的傳統光刻生產效率在240片/小時的耗電成本的一倍，這還不算設備購置成本和掩膜版設計製造成本。
如果，國內能夠在光源效率或者光路系統效率方面實現重大的改善，從而降低能耗，提高效率，也是一個方向。也許，從製程的角度，我們還具有較大差距，但是如果能夠在能耗等方面，將10-40nm的水平大大降低，可以顯著增加和7nm的競爭力。
一個例子是Rambus和DDR的競爭。落後，但是迭代簡單快速，成本降低迅速的DDR技術打敗了技術特性完美的RAMbus。
以上，僅僅是筆者為了拋磚引玉，經不起推敲，歡迎大家在評論區討論。
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