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AI芯片軍備競賽，為何把高NA EUV推上了神壇

AI算力，已經(jīng)成為先進(jìn)制程光刻機(jī)的唯一核心驅(qū)動力。

2025年行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，AI芯片制造商對3nm及以下制程設(shè)備的采購量，同比激增超30%，占全球先進(jìn)設(shè)備總需求的三成以上。

臺積電的先進(jìn)產(chǎn)能分配更能說明問題，其3nm及以下制程的產(chǎn)能，90%以上被英偉達(dá)、AMD、谷歌等AI芯片廠商鎖定，蘋果、高通等消費電子巨頭，只能爭奪剩余不足10%的份額。

OpenAI的研究顯示，大模型訓(xùn)練所需的算力，每18個月就會增長10倍，遠(yuǎn)超摩爾定律[每18個月晶體管數(shù)量翻一番]的節(jié)奏。

要支撐這種指數(shù)級的算力增長，唯一的路徑就是在單位面積的芯片上，集成更多的晶體管，同時大幅降低功耗、提升能效比。

當(dāng)芯片制程邁入2nm及以下節(jié)點，傳統(tǒng)的0.33NA EUV光刻機(jī)，已經(jīng)觸碰到了物理極限。

此前商用的0.33NA EUV光刻機(jī)，單次曝光的極限分辨率約13nm，要實現(xiàn)2nm以下制程，必須采用多重曝光工藝。

但多重曝光意味著工藝步驟的指數(shù)級增加，不僅會大幅推高制造成本，更會導(dǎo)致芯片良率暴跌，根本無法滿足AI芯片大規(guī)模量產(chǎn)的需求。

而High-NA EUV正是解決這一痛點的唯一方案，英偉達(dá)下一代B100 GPU、英特爾的14A工藝AI加速器、臺積電2nm制程的AI芯片訂單，所有AI產(chǎn)業(yè)的核心玩家，都把下一代產(chǎn)品的勝負(fù)手，押在了高NA EUV光刻機(jī)之上。

這場AI算力的軍備競賽，最終把高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)推上了神壇，讓它成為了AI時代最核心的戰(zhàn)略資產(chǎn)。

50萬片晶圓驗證，光刻技術(shù)迎來跨代里程碑

ASML首席技術(shù)官馬可·皮特斯在圣何塞技術(shù)會議上披露的核心數(shù)據(jù)，徹底坐實了High-NA EUV的量產(chǎn)就緒狀態(tài)。

截至2026年2月，該設(shè)備已累計完成50萬片300mm硅晶圓的加工，停機(jī)時間控制在極低水平，芯片電路圖案刻制精度完全滿足工業(yè)級量產(chǎn)要求。

當(dāng)前設(shè)備稼動率已穩(wěn)定達(dá)到80%，ASML計劃在2026年底將這一指標(biāo)提升至90%。

50萬片晶圓的加工實踐，意味著ASML已經(jīng)解決了High-NA設(shè)備從光學(xué)系統(tǒng)到機(jī)械控制、從光刻膠適配到缺陷控制的全鏈條技術(shù)難題。

根據(jù)瑞利光刻分辨率公式，在EUV光源13.5nm波長固定不變、工藝因子k1已逼近0.25物理極限的前提下，提升數(shù)值孔徑（NA）是突破分辨率瓶頸的唯一路徑。

ASML將設(shè)備的數(shù)值孔徑從0.33提升至0.55，增幅高達(dá)67%，直接讓光刻系統(tǒng)的理論分辨率從13nm級別躍升至8nm，成功實現(xiàn)了16nm間距線/空圖案的單次打印成像，創(chuàng)下了光刻技術(shù)的世界紀(jì)錄。

更關(guān)鍵的是，這種分辨率的飛躍，不是靠犧牲效率、增加工藝復(fù)雜度實現(xiàn)的，反而從根本上簡化了先進(jìn)芯片的制造流程。

過去，用0.33NA EUV設(shè)備制造2nm以下節(jié)點的芯片，面對線間距≤20nm的關(guān)鍵金屬層，必須采用3-4次多重曝光工藝，通過多個掩模分步完成圖案刻制。

這不僅會大幅增加制造時間、推高生產(chǎn)成本，還會提升芯片缺陷率、降低生產(chǎn)良率，甚至帶來更高的碳排放。

單臺4億美元的售價，是初代EUV光刻機(jī)的兩倍，這一數(shù)字足以讓任何芯片制造商在投資決策前反復(fù)權(quán)衡。

然而，看似高昂的價格背后，隱藏著更為復(fù)雜的成本效益計算。

根據(jù)IBM研究人員在2025年SPIE先進(jìn)光刻和圖案化會議上披露的數(shù)據(jù)，一次高數(shù)值孔徑曝光的成本約為標(biāo)準(zhǔn)低數(shù)值孔徑曝光的2.5倍。

這個價格看似很高，但當(dāng)高數(shù)值孔徑技術(shù)取代復(fù)雜的多重圖案化工藝時，其真正優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來。

對于需要三個或更多低數(shù)值孔徑掩模的工藝，切換到單次高數(shù)值孔徑曝光便開始獲得回報。

事實上，對于四掩模自對準(zhǔn)光刻蝕刻流程，與低掩模多重曝光相比，高數(shù)值孔徑可將晶圓總成本降低約1.7至2.1倍。

更少的曝光次數(shù)意味著更簡單的工藝流程，這可以縮短周期時間，并降低套刻錯誤的可能性。

從長期投資回報來看，單臺高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)年產(chǎn)能約為15萬片晶圓，結(jié)合2nm芯片的高附加值，每年產(chǎn)出的芯片價值能超過百億美元。

AI時代的半導(dǎo)體印鈔機(jī)，ASML的壟斷邏輯與市場判斷

高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)的商業(yè)本質(zhì)，是先進(jìn)制程的[準(zhǔn)入門票]。

在2nm及以下的制程節(jié)點，沒有高NA EUV光刻機(jī)，就沒有任何量產(chǎn)的可能性。

這種不可替代的稀缺性，讓ASML擁有了絕對的壟斷定價權(quán)。

從ASML 2025年財報數(shù)據(jù)來看，全年凈銷售額達(dá)到327億歐元，凈利潤96億歐元，毛利率穩(wěn)定在52.8%的高位。

其中，EUV光刻機(jī)業(yè)務(wù)全年銷售額達(dá)116億歐元，同比增長39%，單臺均價超2.4億歐元，毛利率超過70%。

而High-NA EUV的毛利率，更是達(dá)到了驚人的80%以上，單臺利潤超2.8億歐元。

更可怕的是，ASML的高NA EUV訂單，已經(jīng)排到了2030年。2025年第四季度，ASML單季新增訂單達(dá)到132億歐元，未交付訂單總額高達(dá)388億歐元，其中超過60%都是EUV及高NA EUV設(shè)備訂單。

臺積電、三星、英特爾為了爭奪高NA EUV的產(chǎn)能，甚至不惜提前支付全額貨款，鎖定未來數(shù)年的交付份額。

這種壟斷帶來的商業(yè)價值，還延伸到了全生命周期的服務(wù)環(huán)節(jié)。

ASML為高NA EUV設(shè)備，提供5-10年的長期服務(wù)協(xié)議，包括設(shè)備維護(hù)、升級、耗材供應(yīng)，每年的服務(wù)費用高達(dá)設(shè)備售價的10%-15%。

2025年，ASML的裝機(jī)基地管理業(yè)務(wù)收入達(dá)到82億歐元，同比增長26%，成為僅次于設(shè)備銷售的第二大營收支柱。

ASML判斷，未來3年，DRAM廠商對EUV設(shè)備的采購量，將實現(xiàn)翻倍增長，成為高NA EUV的第二大需求來源。

基于這一判斷，ASML制定了極其激進(jìn)的技術(shù)迭代路線。

在高NA EUV剛剛實現(xiàn)量產(chǎn)的當(dāng)下，ASML已經(jīng)啟動了0.75NA的Hyper-NA EUV光刻機(jī)的研發(fā)，目標(biāo)是在2030年代初，實現(xiàn)0.5nm以下制程的量產(chǎn)，持續(xù)拉開與競爭對手的技術(shù)差距。

在ASML的規(guī)劃中，高NA EUV將在2026-2030年進(jìn)入大規(guī)模交付期，成為公司營收增長的核心引擎，而Hyper-NA EUV，將鎖定未來15年的先進(jìn)制程市場。

中國新凱來的市場布局，差異化競爭的破局之路

當(dāng)ASML憑借高NA EUV站在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的頂端，當(dāng)EUV光刻機(jī)被嚴(yán)格禁運，深圳新凱來半導(dǎo)體的市場布局，給了我們一個全新的答案。

和市場普遍認(rèn)知不同，新凱來從來不是一家只做光刻機(jī)的企業(yè)，其核心定位，是覆蓋半導(dǎo)體制造前道全流程的設(shè)備供應(yīng)商，打造國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的[集團(tuán)軍]。

新凱來已經(jīng)完成了六大核心技術(shù)領(lǐng)域的布局，構(gòu)建了覆蓋刻蝕、薄膜沉積、量檢測、EDA軟件、高端測試儀器等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的產(chǎn)品矩陣。

因此，新凱來的核心邏輯是通過全鏈條的布局，實現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備的自主可控，構(gòu)建國內(nèi)半導(dǎo)體制造的閉環(huán)生態(tài)。

新凱來通過覆蓋刻蝕、沉積、量測等全流程設(shè)備，能夠為晶圓廠提供整線的工藝解決方案，這是單一設(shè)備廠商無法實現(xiàn)的優(yōu)勢。

用干式DUV光刻機(jī)+SAQP工藝創(chuàng)新，實現(xiàn)等效5nm制程的制造能力，精準(zhǔn)匹配國內(nèi)AI芯片的核心需求。

通過SAQP自對準(zhǔn)四重成像工藝，這臺設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)等效5nm的制程能力，完全能夠滿足國內(nèi)大部分AI芯片、車規(guī)級芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片的量產(chǎn)需求。

這條路線的核心優(yōu)勢，在于完美契合了國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

一方面，EUV光刻機(jī)的技術(shù)壁壘極高，國內(nèi)短期內(nèi)無法實現(xiàn)量產(chǎn)，而DUV光刻機(jī)的技術(shù)相對成熟，核心零部件更容易實現(xiàn)國產(chǎn)化。

另一方面，國內(nèi)的AI芯片設(shè)計企業(yè)，已經(jīng)形成了[去EUV化]的設(shè)計趨勢，新凱來的技術(shù)路線，正好與國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)的需求形成了精準(zhǔn)匹配。

目前，新凱來的SAQP工藝，已經(jīng)在中芯國際28nm產(chǎn)線完成驗證，良率達(dá)到85%，光刻機(jī)設(shè)備計劃2026年正式量產(chǎn)，目標(biāo)年產(chǎn)能數(shù)十臺。

同時，新凱來已經(jīng)與華為、中芯國際形成了深度綁定，聯(lián)合定義技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)合研發(fā)工藝方案，形成了[設(shè)備-工藝-芯片]的國產(chǎn)閉環(huán)生態(tài)。

高NA EUV的博弈，本質(zhì)是AI時代的科技主權(quán)之爭

未來的芯片性能提升，不一定只靠制程縮小，架構(gòu)創(chuàng)新、封裝創(chuàng)新、材料創(chuàng)新，都可能打破對高NA EUV的絕對依賴。

從上海微電子的DUV光刻機(jī)量產(chǎn)，到新凱來的全鏈條設(shè)備布局，從長春光機(jī)所的EUV光學(xué)系統(tǒng)突破，到科益虹源的光刻光源研發(fā)，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，正在用自己的節(jié)奏，一步步突破封鎖，補齊短板。

部分資料參考：半導(dǎo)體行業(yè)觀察：《下一代EUV光刻機(jī)，要來了》，極果網(wǎng)：《4億美元一臺！ASML新一代光刻機(jī)量產(chǎn)就緒，AI芯片迎來核心突破》，MGClouds蘑菇云：《阿斯麥下一代EUV即將大規(guī)模量產(chǎn)，芯片產(chǎn)業(yè)格局迎變化》，羅羅日記：《High-NA EUV到來：光刻精度進(jìn)入0.5nm時代？》，沐風(fēng)機(jī)械：《ASML 給 EUV 光刻機(jī) [猛踩油門]，2030 年芯片產(chǎn)能暴漲 50%》

       原文標(biāo)題 : 深度丨AI芯片驅(qū)動高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)時代來臨