荷蘭半導體設備龍頭 ASML 於 2026 年 2 月下旬在其加州研發設施,向 Reuters 獨家披露里程碑式成果:旗下 EUV 光刻機光源功率成功提升至 1,000 瓦,較現行 600 瓦提高 67%。這項突破預計令每小時晶圓產能由 220 片增至 330 片,漲幅達 50%,目標在 2030 年前實現商業化量產應用。這不單是工程數字躍升,更意味每片晶片生產成本將壓低約三分之一,對全球正處爆炸性增長的 AI 晶片需求具有深遠產業意義。
文章將深入解析三大關鍵問題:ASML 如何實現 1,000 瓦光源?TSMC、Intel 與 Samsung 如何各自因應?美國新創公司與中國的追趕之路有多遠?
雙重創新解鎖 1,000 瓦
理解這次突破,必須先了解 EUV 光源運作原理。ASML 光刻機透過將熔融錫液滴噴射至密封腔體,再以高功率二氧化碳雷射將其加熱成高溫等離子體,產生波長 13.5 奈米的極紫外光。這些等離子體溫度比太陽表面更高,釋放的 EUV 光經由德國 Zeiss 公司提供的精密光學系統捕獲,最終回傳至機台用以在晶圓上蝕刻電路圖案。
此次突破核心在於兩項同步創新:其一,將錫液滴發射頻率從原有每秒約 5 萬個加倍至 10 萬個;其二,由兩道較小雷射脈衝取代現有系統單一雷射脈衝,對錫液滴進行等離子體整形,從而讓單位時間內產生更多能量更強的極紫外光。功率提升後,光刻機對晶圓曝光時間縮短,每小時可處理更多晶圓,直接攤薄每片晶片製造成本。
ASML 首席 EUV 光源技術專家 Michael Purvis 強調,此次 1,000 瓦已非紙上談兵:「這不是雜耍或短暫演示。這是一套能在客戶實際生產條件下,持續穩定輸出 1,000 瓦的系統。」Colorado State University 物理教授 Jorge J. Rocca 亦表示:「能夠達到 1,000 瓦,這相當了不起。」Rocca 教授研究室曾為 ASML 培訓多位科學家,深知此項目難度極高。
TSMC、Intel、Samsung 各懷算盤
ASML 技術突破並非孤立事件,三大晶片製造商早已圍繞 EUV 技術部署各走不同路線。
TSMC 目前主力深耕低數值孔徑 EUV 路線,其 2 奈米製程(N2)已進入量產,首批客戶涵蓋 Nvidia、Apple、AMD 及 Qualcomm 等 AI 大廠。ASML 行政總裁 Christophe Fouquet 在 2025 年第四季業績電話會議指出:「AI 加速器正從 4 奈米節點遷移至光刻密度更高的 3 奈米節點,同時客戶也持續量產 2 奈米。」TSMC 目前暫無計劃在 A14 節點之前大規模部署高數值孔徑 EUV,廣泛應用預計要到 2030 年前後。
Intel 則押重注於高數值孔徑 EUV 路線,已正式通過驗收首台 Twinscan EXE:5200B 高數值孔徑掃描機,並計劃將其用於旗艦級先進製程節點量產。相比之下,Samsung 同樣已取得 EXE:5200B 系統,計劃用於 2 奈米晶圓代工線生產爬坡。
在升級路徑方面,ASML 透過「生產力強化套件」(PEP)讓客戶毋須整機替換即可改良機台。然而需要注意,舊型 NXE:3400C/D 機台因散熱限制,無法支援 1,000 瓦光源,此次升級主要面向較新 NXE:3800E 系列及高數值孔徑 EXE:5000/5200 平台。NXE:3800E 每台售價約 2.35 億美元(約港幣 18.33 億元),EXE:5200B 高數值孔徑系統售價則約達 3.8 億美元(約港幣 29.64 億元)。
路線圖:從 1,000 瓦到 1,500 瓦、甚至 2,000 瓦
ASML 雄心並不止步於 1,000 瓦。Purvis 明確表示,研究團隊已找到通往 1,500 瓦「清晰技術路徑」,且「沒有根本性障礙阻止達到 2,000 瓦」。若實現 2,000 瓦,對應每小時晶圓產能有望突破 450 片,半導體製造規模效益將再度大幅躍進。ASML 執行副總裁 Teun van Gogh 亦強調:「期望能確保客戶以更低成本持續使用 EUV 技術。」
財務表現同樣印證技術擴張信心。ASML 2025 年第四季度營收達 114 億美元(約港幣 889.2 億元),毛利率逾 52%,淨利潤 33 億美元(約港幣 257.4 億元),全年受 AI 晶片需求爆炸式推動。ASML 股價年初至今累計增長約 26%,突破消息公布後一度觸及 52 周新高 1,493 美元,市值約達 5,700 億美元(約港幣 4.45 兆元)。Fouquet 表示:「過去幾個月再次確認,AI 對客戶先進產品需求、尤其是 EUV 系統需求,已產生顯著正面影響。」
美國新創與中國:兩條截然不同的挑戰之路
ASML 此次對外披露突破時機,與正面對兩條不同路線競爭挑戰有關。Reuters 獨家報導指出,至少兩家美國新創公司已各自籌集數億美元資金,試圖開發 ASML 的美國替代技術。
Substrate 獲得 Peter Thiel 旗下 Founders Fund 及與美國 CIA 相關 In-Q-Tel 背書,於 2025 年 10 月以 100 億港元估值完成 1 億美元(約港幣 7.8 億元)融資,正研發以粒子加速器驅動的 X 光光刻技術。該公司號稱可將先進晶圓每片生產成本從約 10 萬美元(約港幣 78 萬元)壓縮至 1 萬美元(約港幣 7.8 萬元)以下,計劃 2028 年啟動晶片試產。xLight 則獲得美國政府資金支援,研發兼容現有 ASML 掃描機的粒子加速器 EUV 光源,試圖在不顛覆現有機台前提下切入市場。
中國方面,由於美荷兩國政府持續收緊 EUV 出口管制,北京已啟動國家級自主研發計畫。然而根據 TechZine 技術分析,中國目前 EUV 研發進度大致相當於 ASML 在 2001 至 2010 年間早期探索階段。ASML 從第一台原型機到首台商業系統交付 TSMC 歷時近十年,且當時面臨工程難度遠低於現在。ASML 每一次技術跨越,客觀上都在加大這道難以逾越的技術鴻溝。
成本重塑,晶片產業進入新週期
ASML 此次 1,000 瓦 EUV 光源突破,代表先進晶片製造效率進入全新維度。每片晶圓成本降低三分之一,加上 AI 算力需求持續爆炸式增長,將為 TSMC、Intel 與 Samsung 提供強大擴產誘因,並間接令 AI 伺服器、智能電話及自動駕駛等終端應用晶片更具競爭力。然而從實驗室到量產車間,仍需克服光刻膠兼容性、晶圓散熱及整條供應鏈協同升級等系列工程挑戰。當 Substrate 與 xLight 宣稱要將每片先進晶圓成本壓低九成,ASML 技術領先能否在本十年末繼續轉化為不可替代商業護城河,將是整個半導體產業最值得關注核心命題。
資料來源:Reuters | Fintool | TrendForce | TechZine | TrendForce High-NA EUV