荷兰半导体设备厂商阿斯麦（ASML）现已成为欧洲最大的半导体公司，在全球市值最高的半导体厂商Top 10中排名第五，市值高达3829亿美元。

　　2023年营收为276亿欧元，毛利为141亿欧元，毛利率为51.3%。2023年共销售光刻机449台，其中53台为EUV光刻机。

　　晶圆代工和制造厂商：中芯国际、华润微、方正微、鹏芯微、昇维旭、鹏新旭等。

　　ASML取得如此辉煌的成绩，除了顺应全球半导体行业发展趋势外，最主要的还在于其多年专注于光刻技术的研发、成千上万家供应商的零部件集成，以及关键技术和零部件供应商的策略性收购。让我们回顾一下ASML 40年的成长故事，同时这也是光刻机更新迭代的发展历程。

　　1984年，荷兰电子巨头飞利浦将其Natlab实验室的光刻业务部门独立出来，与半导体设备厂商ASMI成立合资企业--ASM Lithography。因为和当时的半导体设备市场前景不妙，新成立的ASML只有210万美元资金，只能在飞利浦位于Eindhoven的Natlab实验室办公大楼附近的简陋厂房办公。当年推出的光刻系统称为PAS 2000（PAS是飞利浦自动步进光刻机的简称），因为采用油压驱动而难以为外部客户接受（除飞利浦外，只有IBM一家客户），ASML决定改为电动系统。

　　1985年，ASML在SEMICON WEST展会上大胆宣传，声称其PAS光刻机的速度可以达到74片晶圆/小时，就连GCA和尼康也望尘莫及。加上两个股东的技术和资金支持，ASML快速增长，公司员工超过100人，于是决定迁址到几公里外的Veldhoven小镇，并兴建新的厂房和办公设施。

　　1986年，改为电动系统的PAS 2500推向市场，并在加州SEMICON WEST展会上大放异彩，展会第一天就曝光处理了500片晶圆。该型号率先达到次微米的分辨率，得到市场认可，同年ASML与光学镜头制造商卡尔蔡司达成战略合作。

　　1988年，飞利浦与台湾工研院合资成立台积电（TSMC），ASML的光刻机也借此进入亚洲市场。在美国，ASML设立了5个办事处，员工增至84人。1989年ASML推出PAS 5000,其分辨率达到500nm，套准精度(Overlay)达到100nm。然而，市场环境恶化，ASMI无法继续维持高额资金投入，飞利浦集团也开始大规模缩减开支。羽翼未丰的ASML仍处于生死边缘，在公司管理团队坚定的信念支持下，终于打动飞利浦董事会同意伸出援手。

　　1991 年，ASML 推出PAS 5500系统，直到今天该型号仍是ASML最长青的光刻机设备，也是用途最广泛的产品线nm。在PAS 5500面市之前，ASML在半导体光刻机市场远远落于竞争对手尼康和佳能。然而，PAS 5500 的横空出世很快就让ASML晋升至第二大光刻机设备商，并为其日后在光刻机市场的全球发展打下了基础。

　　例如，已经超过25年的PAS 5500/275多年来一直被应用在存储器及RF射频器件的晶圆制程中。尽管PAS 5500已经不再应用于最先进的制程中，但它具备成本低、体积小、简单及稳定等优点，在许多利基应用市场仍是首选设备。为了持续支持使用这款机台的客户，当前ASML 已将相关的客户支持服务期限延后至2030 年以后。至今为止，ASML已经帮助客户翻新或返修超过500台PAS 5500系统，让这部经典光刻机继续发挥价值。

　　1995年，ASML在荷兰阿姆斯特丹和纽约证券交易所挂牌上市，所募集的资金正好用于公司的快速增长，其研发和制造设施也得到进一步改善。飞利浦在ASML上市后逐渐出售其持有的股份，并最终完全退出。

　　2001年，ASML推出带有创新性双工作台的TWINSCAN系统，即在一台光刻机内有两个承载晶圆的工件台。这两个工件台相互独立，但同时运行，一个工件台上的晶圆做曝光时，另一个工件台对晶圆做测量等曝光前的准备工作。当曝光完成之后，两个工件台交换位置和职能，如此循环往复可提升光刻机的产能和效率，从而提升客户使用价值。同年，ASML完成收购美国的硅谷集团（SVG），获得关键的157nm光学技术，进一步增强了其在全球半导体技术领域的实力。

　　2003年，ASML推出采用浸入式技术的TWINSCAN AT:1150i；2006年首台量产的浸入式设备TWINSCAN XT:1700i发布；2007年首个193nm的浸入式系统TWINSCAN XT:1900i发布，其数值孔径（NA, Numerical aperture）为1.35,当时业界最高。浸入式系统可以让光经过透镜组和晶圆之间的一层水实现投影，这一技术最初来自台积电的林本坚博士。从那以后，浸入式光刻一直做到如今的7nm。正是凭借浸入式光刻的突破，让ASML超越尼康，一跃成为全球光刻机市场的新霸主。

　　2007年，ASML收购BRION，从此开启“完整光刻（Holistic Lithography）”策略，即将光刻系统知识与芯片制造工艺技术相结合，为客户提供光刻前、光刻中和光刻后的完整优化方案。这一“完整光刻”策略早期阶段的另外一个关键产品YieldStar，这是可以在芯片制造过程中进行实时测量和矫正的量测系统。2008年，第一套YieldStar（250D）系统交付给客户。

　　2010年，ASML交付第一台超紫外线（EUV）光刻系统原型机NXE:3100，开启EUV光刻新时代。2013年，收购位于美国加州圣地亚哥的光刻激光器制造商Cymer，进一步加速了EUV的开发。同年交付第二代EUV光刻机NXE:3300，随后于2015年交付第三代NXE:3350。

　　被ASML集团收购后，Cymer仍独立运营，在继续开发和制造深紫外线（DUV）光源产品和解决方案的基础上，加速EUV半导体光刻技术和产品的研发。其产品包括利用氟化氩(ArF) 或氟化氪(KrF)气体生成深紫外线光的激发双体激光器（excimer laser），光刻机需要这种激光器产生的光照将芯片设计投影到硅晶圆上。

　　2016年，EUV进入一个转折点，第一台可以量产的NXE:3400收到客户的批量采购。与此同时，ASML继续提升浸入式光刻系统的性能，NXT1970Ci和NXT1980Di已经成为芯片制造的主流设备机型，并得到全球客户的普遍认可。同年，ASML通过收购电子束量测工具供应商Hermes Microvision (HMI)，进一步拓展了其“完整光刻”策略的解决方案。HMI位于硅谷的研发中心汇聚了物理学、光电子、图像处理、软件、电子和控制，以及机械机构方面的专家人才，来攻克半导体行业晶圆尺寸微缩所面临的技术挑战。2017年并入ASML的HMI开发出电子束模式保线年代：高数值孔径EUV

　　2020年初，ASML的EUV光刻机进入批量生产阶段，累计交付了100台。同年末，专注于光学制造和晶圆卡盘技术的Berliner Glas并入ASML大家庭，前者自从上世纪90年代就是ASML的供应商，一直为其DUV和EUV系统提供关键零部件，包括晶圆桌和卡钳、光罩吸盘和镜片模块等。

　　EXE系统的最大亮点是High NA，其中“NA”指的是数值孔径—衡量光学系统收集和聚焦光线的能力。NXE系统的NA为0.33，而EXE系统为0.55。NA越高，系统的分辨率就越高。数值孔径的增大需要使用更大的光学镜头，这会增加光线照射到需要打印图案的刻线的角度。在较大角度下，掩模版会失去反射率，导致图案无法转印到晶圆上。

　　这个问题本来可以通过将图案缩小8倍而不是NXE系统中使用的4倍来解决，但这要求晶圆厂改用更大的掩模版。相反，EXE采用了巧妙的设计：变形光学。该系统的镜头不是均匀地缩小正在打印的图案，而是在一个方向上将其缩小4倍，而在另一个方向上缩小8倍。该解决方案减少了光线照射掩膜版的角度并避免了反射问题。重要的是，它可以让晶圆商继续使用传统尺寸的掩模版，从而最大限度地减少新技术对半导体生态系统的影响。