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日期: 2026-06-24 | 來源: MIT科技評論 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
ASML 的新壹代光刻機 EXE:5200B 重 150 多噸，體積超過 200 立方米，分辨率 8 納米，大約 40 個硅原子的寬度。2026 年 5 月，ASML CEO Christophe Fouquet 宣布，用這台機器制造的首批芯片將在未來幾個月內問世。單台售價 4 億美元。
但在幾乎同壹時期，它最大的客戶台電點做出了壹個讓行業側目的決定：至少到 2029 年，不采用這種被稱為高數值孔徑極紫外光刻（high-NA EUV）的新技術。台積電高級副總裁 Kevin Zhang 在 2026 年 4 月的北美技術論壇上表態，從 2nm 到 A14 工藝節點，台積電都不需要 high-NA EUV，同時可以繼續保持類似的工藝復雜度。
這是 ASML 歷史上第壹次推出新壹代機器時，最重要的客戶明確說“不急”。芯片行業研究機構 SemiAnalysis 的分析師 Jeff Koch 評價：這可能是 ASML 歷史上第壹台無法立刻在商業邏輯上自證其價值的工具。
級聯的工程難題
這 4 億美元的定價到底從何而來？最近，《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）對 ASML 荷蘭總部做了深度探訪，記者近距離觀察了這台機器的制造過程，並采訪了多位核心工程高管。從這些信息中可以發現，high-NA 的技術難度和成本結構已經與上壹代 EUV 有了本質上的區別。
我們先從光刻本身的基本原理說起，簡單而言，光刻是用光照射掩模版（reticle）上的電路圖案，通過光學系統把圖案縮小後投射到硅晶圓上。能做出多小的線條，取決於兩個變量：光的波長越短，分辨率越高；數值孔徑（NA）越大，聚焦越精細。芯片工業的進化史，就是在這兩個變量之間反復切換的歷史。上世紀 90 年代從可見光切換到深紫外光（DUV），2017 年從 DUV 切換到極紫外光（EUV），每壹次波長跳躍都是拾年以上的研發周期。
而這壹次升級，ASML 並沒有換光源。EUV 的 13.5 納米波長不變，改動的是第贰個變量：把數值孔徑從 0.33 提升到 0.55，提升幅度超過 60%。理論上，這足以將晶體管尺寸縮小近壹半，密度提高近兩倍。但從 0.33 到 0.55，觸發了壹連串級聯的工程問題。
更高的數值孔徑意味著光線以更陡的角度抵達掩模版。掩模版上的電路圖案是叁維結構，陡峭的光線會在圖案邊緣產生陰影，就像午後的陽光在峽谷裡投下的暗影，這會直接影響圖案的清晰度。
ASML 的工程師給出的解決方案是重新設計掩模版和光學系統。新的掩模版圖案變成了寬高比 1:2 的非對稱形狀，在壹個維度上被拉長了壹倍。但這個改動帶來了新的問題：光學系統的調整導致單次掃描曝光的晶圓面積減半，機器的產出速度直接打了折扣。
對 ASML 來說，速度下降是幾乎無法接受的。客戶為壹台 4 億美元的機器付費，期望的是每小時 200 片晶圓以上的產能。既然曝光面積小了，就必須讓掩模版移動得更快。工程師們重新設計了整個掩模版機構，把它做得更輕，最終實現了 22 倍重力加速度（22g）的運動速度，遠超上壹代。ASML 的 CTO Marco Pieters 開玩笑說，不要試圖坐上去，因為你會直接昏過去。
與此同時，在德國耶拿，蔡司（Zeiss）的工程師在制造與更高數值孔徑匹配的新型反射鏡。新鏡片的面積大約是上壹代的兩倍，整個投射光學系統的重量從 1.7 噸膨脹到 12 噸，翻了柒倍。蔡司為此建造了全新的機器人輔助產線。他們說這是公司歷史上制造過的最光滑的表面。
另外，光源也在同步升級。上壹代 EUV 機器通過激光轟擊錫液滴來產生極紫外光，每個錫滴被擊中兩次，新機器改成了叁次。這意味著錫液滴的發射系統需要加速 50%，激光功率也需要大幅提升。ASML 聖迭戈實驗室的工程總監 Alex Schafgans 稱，激光系統壹直在變大。現在，壹台機器配套的激光設備已經可以填滿壹整個房間。
EXE:5200B 在 2025 年肆季度首次交付客戶，配合 2025 年發布的 1,000W 光源，產能從早期型號 EXE:5000 的 110 片/小時提升到了 175 片/小時。但距離 ASML 承諾的 200 片/小時仍有差距。
這壹整條工程鏈的每壹個環節都是重投入、重驗證的過程。從 0.33 到 0.55，不是壹次革命性的跳躍，而是在已有路徑上的高強度推進。Koch 在 ASML 工作過多年，他的判斷是：這台機器的能力提升大約在 30% 到 50% 之間，是壹次進化而非革命。
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