最近，为了争夺EUV设备，三星高层频繁派人秘密访问ASML，EUV的重要性早已不言而喻。一提到EUV，每个人都会首先想到ASML。ASML不是一个家喻户晓的名字，但它是现代科技的关键。因为它为制造半导体提供了必要的“光刻”机器，现在摩尔定律即将走到尽头，可以说得到EUV的人得到了先进的技术。虽然荷兰ASML垄断了EUV相关设备市场的核心光刻机，但在“极紫外光刻曝光”的周边设备中，尤其是在检测、感光材料镀膜、成像等相关设备中，日本设备厂商的存在感也在逐渐增强，日本的实力不容忽视。

厂商慌了，但是euv就那么几个

半导体逻辑工艺技术在7 nm以下后，由于线宽较窄，需要EUV设备作为曝光介质。未来，先进的半导体逻辑芯片工艺将被推低到3纳米、2纳米甚至1纳米工艺，然后EUV设备将再次升级。此外，不仅逻辑晶圆工艺需要EUV设备，未来量产DRAM也需要EUV设备。

因此，除了TSMC、三星、英特尔等晶圆厂争夺EUV外，包括美光、SK海力士在内的以下公司也需要大量EUV设备。趁着5G普及的“顺风”，半导体小型化需求逐渐上升，半导体厂商加速引进EUV，EUV设备成为热销产品。

因此，10月13日，三星电子副总裁李在镕紧急拜访了荷兰半导体设备制造商ASML，并与ASML首席执行官彼得·文宁克(Peter Wennink)先生和首席技术官马丁·范登·布林克(Martin van den Brink)先生进行了会谈。三星能拿到多少EUV设备？

让我们来回顾一下全球唯一的EUV设备制造商ASML的年出货量。ASML 2015年出货6台，2017年10台，2018年18台，2019年26台，预计2020年出货36台。然而，开放PO的数量正在增加，在2020年第二季度达到56台。根据biz-journal的推测，ASML 2020运送的36件设备中大部分是给TSMC的。如果三星电子也买EUV设备，最多1-2台。可以推测，2020年底，各厂商持有的EUV设备数量如下:TSMC 61台，三星电子最多10台左右。

外电报道还指出，目前ASML生产和接收的EUV设备约为70台，TSMC已经收购了一半以上的设备，三星只收购了10台。虽然李在镕亲自拜访了ASML，但只多收购了9台，仅接近TSMC刚进入EUV一代的水平，而三星的先进工艺晶圆供应也远低于TSMC。

后续TSMC每年将引进约20-30台EUV设备，预计到2025年底将拥有约185台(甚至更多)EUV设备(注)。另一方面，三星电子的目标是到2025年底拥有约100台EUV设备，从ASML的产能来看，这相当困难。

日本EUV装备实力

上面我们提到的是ASML的EUV曝光设备(又称EUV光刻机)，是EUV的核心设备。但是，EUV相关设备还包括光掩模缺陷检测设备和涂布显影设备，可以称之为EUV的外围设备。在这两个EUV设备领域，日本制造商占有相当大的市场份额。

首先看一下缺陷检测设备，如果作为原电路板的光掩模存在缺陷，那么半导体的不良率也会相应增加。近年来，EUV光掩模(半导体电路的光掩模和掩模板)检测设备的需求增长尤为强劲。在这一领域，日本Lasertec公司是世界上唯一的试验机制造商，Lasertec占有100%的全球市场份额。

2017年，Lasertec解决了EUV难题的关键部分，当时该公司创造了一种可以检查空白色EUV面具内部缺陷的机器。2019年9月，它推出了另一种设备，可以在已经印有芯片设计的模板上进行相同的处理，从而创造了另一个里程碑。

据雅虎新闻报道，2020年7-9月Lasertec公司半导体相关设备的订单额是去年同期的2.6倍。为了满足市场需求，目前增加了几家OEM企业。EUV光掩模的传统检验方法主要是对光源应用深紫外(DUV)，但EUV的波长比DUV的波长短，产品缺陷检测的灵敏度更高。虽然DUV光也可以用于最先进的5nm工艺，但Lasertec事业企划室主任Yotaro Misawa指出“随着小型化的发展，进入2nm工艺时，DUV的灵敏度可能不够”！也就是说，对使用EUV光源的检查设备的需求预计将进一步增加。

Lasertec总裁Osamu Okabayashi此前指出，“逻辑芯片制造商将首先采用EUV技术，然后是存储芯片制造商，但真正的订单量将在他们达到量产阶段时到来。”Okabayashi预计，每个客户可能需要几台测试设备，每台设备的成本可能超过43亿日元(4000万美元)，建造时间将长达两年。芯片制造商的掩模车间至少需要一台机器，以确保模板印刷正确。而晶圆厂需要测试设备来观察聚光反复投射在芯片设计模板上造成的微磨损。

另一家拥有100%市场份额的日本公司是东京电子公司的EUV涂布和显影设备，该设备用于在硅片上涂布特殊的化学液体作为半导体材料进行显影。1993年，TEPCO开始销售FPD生产设备涂布机/显影机，2000年交付1000台涂布机/显影机“CLEAN TRACK ACT 8”。

东京电子的友川·卡瓦社长指出，如果引进EUV能促进整个工艺的技术进步，那么与EUV没有直接关系的工艺数量也会增加。此外，各种设备的性能也将得到提高。此外，还会对成膜和蚀刻设备产生一定的影响。据悉，到2021年3月，东京电子计划投入至少12.5亿美元进行研发，以满足光刻设备市场的需求。

日本的其他EUV力量

除EUV设备外，日本在EUV光刻胶和EUV激光光源方面也是数一数二的。

在光刻胶领域，日本是世界领先的制造商，尤其是EUV光刻胶，其市场份额高达90%。然而，他们似乎并没有放慢脚步。

据《日经新闻》近日报道，富士胶片控股公司和住友化学公司最早将于2021年开始为下一代芯片提供材料，这将有助于智能手机和其他设备变得更小、更节能。富士胶片正在投资45亿日元(4260万美元)在东京西南的静冈县装备一个生产工厂，最早将于2021年开始量产。该公司表示，有了这种产品，残留物更少，从而减少了缺陷芯片的数量。同时，住友化学将在2022财年之前为大阪的一家工厂提供从开发到生产的全方位光刻胶产能。

光源的可靠性也是光刻机的重要组成部分。日本Gigaphoton是全球两家可以为光刻机提供激光光源的制造商之一(另一家是Cymer，该公司已于2012年被ASML收购)。Gigaphoton期待东山再起，因为在EUV出现之前，该公司已经成为光刻机光源领域的前两名。然而，由于一些原因，如ASML收购竞争对手，它正在失去它的地位。在ASML推出EUV下一代设备之前，Gigaphoton努力开发高输出光源组件，以夺回市场份额。

GIGAPHOTON是一家相对年轻的公司，成立于2000年。Gigaphoton一直在积极开发极紫外(EUV)光刻技术，作为ArF光刻时代之后的下一代光刻技术之一。Gigaphoton开发了一种使用激光产生等离子体(LPP)方法的EUV光源，通过将脉冲激光照射到Sn靶上，从高温等离子体中产生EUV光。目前公司正在研发量产光源，并取得稳步进展。

此外，在电子束掩模光刻设备市场，东芝集团的子公司NuFlare Technology正在紧追东京电子显微镜制造商JEOL和奥地利IMS Nanofabrication之间的联盟，并专注于开发能够发射26万束激光束的“多束”设备。为了防止被全球最大的光掩模制造商Hoya收购，东芝从今年1月开始加强了对NuFlare技术的控制，向后者派遣了25名工程师和其他管理人员，以期在2020财年实现下一代EUV适用设备的出货。

写在最后

在光刻设备领域，尼康和佳能曾经横扫全球市场，但在与ASML的竞争中失败，在EUV发展中落后。从以上可以看出，日本在EUV外围设备和材料领域仍然占据着几个领先地位。然而，在未来，随着产品和设备的技术复杂性以及相关成本的增加，向EUV光刻的过渡必然会减少市场参与者的数量。

但是EUV有一些令人担忧的因素。一台尖端的EUV曝光设备的价格高达1.2亿人民币(甚至更高)，周边设备的价格也非常昂贵。可以预计，随着半导体小型化的发展，半导体的成本价很可能会超过以前的成品价格。日立高新的世和泰执行董事曾提出“在小型化技术的极限到来之前，经济价值的极限应该先到来！”

在当今的半导体行业中，人们正在努力提高半导体的性能，比如垂直堆叠多个半导体芯片的“三维”方法，即在不小型化的情况下提高性能。我希望全球半导体设备制造商具有前瞻性，能够预测EUV微型化将持续到何时。