2020-03-07 11:48:23 佚名

千里骉马

评论员门宁：

首先要说的是，光刻机的规格与集成电路制程不同，你所说的7nm光刻机，应该指的是可以用于生产7nm制程的光刻机，更进一步讲就是ASML最先进的EUV（极紫外光刻机）。

ASML集合了各家顶尖科技公司的顶尖技术，制造出了传说中的EUV，可以说是人类科技合作史上最值得称赞的成果。有了EUV，让制造先进制程变得容易了一些，因此EUV一面世就被遭到了抢购。根据ASML披露，从订购到交货，需要等待1年以上的时间。

EUV每台的售价约为1.2亿美元，也就是北京一栋楼价格，但生产的难度远远大于盖房子。2017年时ASML生产了12台EUV，2018年计划生产24台，结果只完成了18台。ASML今年的生产计划是30台，这30台对中国来说至关重要，因为中芯国际订购的一台就在其中。

中芯国际今年一季度已经量产了14nm制程，接下来要攻克12nm和10nm，并向7nm努力，有了EUV之后，突破的效率将事半功倍。所以ASML的生产进度，还关系到我国的半导体发展。

光刻机中短期内实现国产替代的可能性很小，精密仪器上每一点细小的突破都需要数年的积累，更不要说国产光刻机与ASML的差距巨大了。

ASML愿意卖给我们，能够按时生产出来，就是我们最大的幸运了。

首席投资官

目前最先进ASML的7nm光刻机生产芯片的速度也并不快，日产达到500—600片，扣除良率后，一个月单台光刻机完成光刻部分大概就是1.5万片左右

台积电目前总共采购了ASML的7nm光刻机三十台中的十八台。

十八台全部量产的台积电十二寸晶圆的峰值大约每月有效大片约为25—27万片。

理论上如果台积电订购的光刻机全部到货，台积电的7nm加 7nm EUV产能最高能到25—27万片。

目前前期7NM每张大片约USD10000 满产可以实现月USD25亿。（目前台积电每月实际全NM销售额约二十五亿美金。现在应该没有全部到货，没有满产。后期生产稳定以及有更先进制程工艺价格可能会有调整）

目前台积电主要是十二寸的台积电十二厂和十五厂的部分厂房在承担7nm的晶圆制造工作。

我们按照华为麒麟990 面积约113平方毫米计算，十二寸满切约600片扣除边缘区和不良（先进NM目前良率应该不高）实际良品可能不超过500PCS

理论台积电十八台光刻机满产月生产麒麟990约125KK左右。麒麟990年订单需求可能在70KK左右。

综合以上。

1：低NM工艺是台积电的营业额和赢利大户，目前7nm据说已经占到总收入四成，约10亿美金。反推目前核算良率后，台积电十二厂十五厂五期和六期应该至少已经收到或者开动的7NM光刻机有九到十台。

2：目前的产能对应到客户实际订单应该还可以继续提升产能。（目前不确定是否真的是十八台以及后面十八厂的5nm是否也用这个光刻机）个人感觉十八台全部用在7nm 太猛，几乎可以吃掉全球所有7nm订单。三星咋弄？市场也不愿意台积电吃干台积电也不愿意。

综上个别数据根据情况可能会有不同。有些举例也是按照大概，因为很多数据属于保密和未公开数据。加上台积电本身很多工厂的机器配置不是完全一样，例如很多厂是从刚开始其它制程转7nm。各厂情况不一样，会有部分差距，因为光刻的速度还要结合其它设备等千项工艺来互相配合适应（光刻最贵成本，大体会尽量按光刻机来）。

7nm投资是个吞金兽。良好的良率和品质也会转变为利润最高最好的晶圆。

最后举例一片十二寸晶圆如果是28nm 价格约为USD4000。当这片晶圆去转做7nm，价格就变成了约为USD10000。

蠕虫毛笔

2018年全年，ASML生产了18台光刻机，2019年将生产30台，其中18台已经被台积电购买，我国大陆的中芯国际有1台。

ASML垄断了光刻机市场

ASML（阿斯麦）是荷兰一家非常低调的大佬级企业，主营光刻机，尤其是芯片级的EUV（极紫外光刻机），只有ASML能够生产7nm的UEV光刻机，垄断了全球80%的光刻机市场。

ASML的光刻机非常昂贵，单台售价高达1.2亿美元，关键是产量有限，需要提前预定，EUV光刻机包含了5万多个零件，从下单到正式交货，需要21个月。2017年是中芯国际成功预定一台7nm的EUV光刻机，预计今年能够成为到货。

为什么中国大陆很难购买？

我国为了能够购买一台先进的ASML光刻机，可以说是费尽周折，即便有钱也很难购买，为什么呢？

原因1：ASML独特的合作模式

ASML有一个非常奇特的规定，只有投资了ASML，才能获得优先供货权，也就是所谓的“抱团”，这种合作模式给ASML提供了大量的资金，包括英特尔、三星、台积电、海力士等在ASML中都有可观的股份，也可以说全球大半个半导体行业都是ASML的合作伙伴。这也就能够解释为什么台积电能够优先购买EUV光刻机，而且一买就是18台，而我国大陆排队两年，还没等到最新的7nm EUV光刻机。

原因2：《瓦森纳协定》禁运

《瓦森纳协定》又称为瓦森纳安排机制，由美国、日本、英国、荷兰等40个成员国，限制向某些国家出口敏感产品和技术许可，这个“安排机制”受到了美国的控制，而被禁运的名单中就包括我国大陆。如捷克拟向我国出口“无源雷达设备”时，就遭到了美国向捷克施压，被迫停止了交易。

根据瓦森纳的协定，要求满足国外和国内技术相差1.5倍，才可以解除禁运。AMSL向我国开放7nm EUV光刻机时，ASML已将在生产5nm光刻机了，我国的半导体制造工艺仍然落后一代以上。

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Geek视界

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2018年12月份，ASML一家电子元件供应商发生火灾，有消息称将会影响向中芯国际交货；要知道2017年底中芯国际已经成功预定ASML公司2019年1台7mm光刻机的订单。不仅如此，在美国如今的虎视眈眈下，ASML在美国牵头的《瓦森纳协定》中本身就让我国半导体发展缓慢，现在的中芯国际的7nm光刻机还会受影响吗？

2018年ASML总销量18台，计划2019年30台，当然对于ASML来说，已经提升了速度，按照现在的预估，生产产能在每月1.5-2台之间，就算完成不了，很多企业拿它也没有办法，毕竟它是是全球唯一能生产EUV光刻机的企业。

我们现在算一笔账，一台ASML7纳米光刻机月产能有多大？据称在2019年ASML的型号是Twinscan NXE: 3400C。如今我们知道的，Twinscan NXE: 3400B将会被取代，而这款型号每小时晶圆雕刻能力从155片提升至170片。

我们如果拿三星生产的7LPP EUV芯片，每天可以在其ASML Twinscan NXE：3400B 上扫描系统和每个280 W光源上处理1500个晶圆。

不管ASML7纳米的光刻机多强，如果我们不能自主，估计只能被限制住：自己的才是最主要的！

LeoGo科技

目前7纳米芯片是最先进的工艺，产能有限，只有少数厂商拿得到货使用在旗舰机型上，主要还是由于工艺复杂，产能不足造成的，生产7纳米芯片主要的机器是ASML光刻机，那就来了解一下它的生产原理和产能。

光刻机设备主是是荷兰ASML公司制造

全球生产光刻机的设备少之又少，占主流还是荷兰的ASML公司，光刻机的制造非常的复杂，需要大量的研发人员，一台机器的造价就达到了上亿美元，而且需要提前预订，主要是供给了三星和台积电这两家芯片制造企业。

光刻机的生产原理

光刻机在加工芯片的过程中，通过光源，形状控制的方法，将光束射过线路图，处理好光学误差，再将线路图的比例缩小，用化学的方法将电路图刻在硅片上。在晶圆上开出各种微小的空间注入离子，生成PN节，构建千千万万的元器件，这些工艺流程完成后，在一个晶圆上才能形成芯片的原型，还要经过切割、封装、套入管脚，测试等这些流程，才能完成最终的芯片。

ASML 7纳米光刻机的月产能大约1.6万片左右

因为7nm的芯片的体积更小，要将千千万万的晶体管刻在这么小的晶元上，难度要比其它的芯片大得多，如果在常规的设置状态下，EUV光刻机的工作效率会达到70WPH，但在生产中，实际效率只有50%，7nm芯片工艺难度增加，良率不高，算一下大约每天只能加工640片晶圆，月产能也就1.6万片左右。

7纳米芯片已经量产了有一段时间，由于工艺的特殊性，芯片制造商产能超负荷运转也无法满足市场需求，导致很多厂商的产品跳票，影响销售。它们也在积极的改进生产工艺流程，提升产能，争取在第三季度满足iPhone和华为的芯片订单。

星河方舟

目前7纳米光刻机被ASML垄断，而且价格非常昂贵。

大家都知道光刻机是目前世界上技术最复杂的设备之一，目前只有少数国家能够生产光刻机，而能够生产7nm光刻机的只有一家企业，那就是荷兰的ASML。

目前荷兰ASML垄断着全球高端光科技80%以上的份额，至于7纳米光刻机，那基本上是100%垄断。正因为技术全球领先，而且处于垄断地位，所以目前一台7纳米光刻机的价格是非常昂贵的。比如2018年中芯国际跟ASML预定了一台7纳米工艺的光刻机，其价格就达到了1.2亿美元，光一台光刻机的价格就相当于中芯国际2017年全年的利润。

但即便光刻机的售价非常昂贵，目前仍然供不应求，有些厂家即便给到更高的价格也不一定能买到，因为7nm光刻机每年的出货量也就十几二十台，这些生产出来的光刻机还优先提供给ASMl的合作伙伴以及股东。

看到这个估计很多朋友都比较好奇，既然7纳米光刻机的售价这么昂贵，那它的产能到底是多少呢？买了之后是亏还是赚呢？

我们再来看一下ASML7纳米光刻机的产能到底是多少？

在了解7nm光刻机产能之前我们先来看下目前主要芯片代工企业的收入水平。

下图是2018年全球主要芯片代工企业代工一个晶圆的平均收入情况，平均收入水平最高的是台积电，每张芯片收入是1382美元；接下来是格罗方德，单张晶圆代工收入是1014美元；第3位是联华电子，单张晶圆代工收入是715美元；第4位是中芯国际，单张晶圆代工收入是671美元。

从这些代工企业的平均收入来看，4个厂家的收入相差是比较大的，位于第一的台积电单张晶圆代工收入当于中芯国际的两倍左右。而这些代工企业之所以有这么大的收入差距，因为他们代工的芯片工艺要求不一样，目前中芯国际所代工的大多都是90纳米以上，而台积电所代工的大部分都是小于90纳米的芯片，而且小于20纳米的也占了不少份额。

对于代工企业来说，所代工的芯片工艺要求越高，其代工的收入会越高。比如目前小于20纳米的芯片代工单张晶圆的代工收入大概是6050元，对于7纳米的晶圆，其代工收入应该在8000美元以上。

接下来我们再看一下ASML7nm光刻机的产能到底是多少。

至于ASML7纳米光刻机的产能是多少，也要看型号。目前ASML的EUV光刻机有两种型号，不同的型号及产能差距还是挺大的。

第一种型号：NXE：3400B产能

NXE：3400B是目前全球7纳米光刻机产量最多的一个型号，包括台积电，三星，海力士等企业都在使用。NXE：3400B每小时处理晶圆数不低于125片（125 wph），在实验室中可达 140 片。

如果按照每小时处理晶圆125片计算，每一片8000美元，每小时的产能就达到100万美元，如果一天24小时不停的运转，那一天的产能就达到2400万美元，一个月的产能就达到7.2亿美元，理论上一年的产能就可以达到87.6亿美元。

第二种型号：NXE：3400C

NXE：3400C是ASML在2018年下半年推出的新一代EUV光刻机，这款光刻机将每小时的产能提升到了170片，如果按照每片晶圆代工收入8000美元计算，每小时的产能就达到136万美元，如果一天24小时不停的运转，一天的产能就达到3264万美元，一个月的产能大概是9.8亿美元，这样理论上一年的产能就达到了120亿美元左右。

但在实际操作过程当中，7纳米光刻机也不可能一年365天每天都是24小时运行，这里面除了要考虑设备的维护之外，更关键的是还得看市场的需求，所以一台7纳米光刻机一年的产量应该达不到100亿美元以上，但完成几十亿美元的产能还是有可能的。所以即便7纳米光刻机的售价很贵，但是买到之后基本上不会亏损，而且会很赚钱。

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ASML公司的7nm光刻机可以说是目前最先进的光刻机之一了，按照2019年ASML某型号的光刻机技术参数来看，大约每小时可以生产150片晶圆，这样按月计算的话最大产能应该能达到十万片，当然这只是一个理论值，放到实际操作环境中受各种因素的制约是不可能达到这样的水平的，哪怕进入工艺成熟期后，每月能生产3万片晶圆就很不错了。

业界使用7nm工艺的芯片并不多，我们就拿AMD新一代锐龙3处理器来说，这款CPU核心面积大约是80平方毫米，按照较为主流的12英寸晶圆来计算，去掉晶圆的边角料损耗，一片警员大约可以切割800个锐龙3芯片，如果良品率取一个70%的数值计算，一块12寸晶圆能够生产560颗左右的合格CPU芯片。

所以综合以上两点进行粗略计算的话，ASML一台7nm光刻机在正式量产的条件下每月能生产1000万颗芯片，虽说我们不知道一块7nm晶圆报价多少钱，但是按照AMD锐龙3的均价来看，这个产能下的利润还是很多的，足以在很短的时间内把新工艺上投的钱赚回来。

当然，由于工艺的成熟度不同，同样一台7nm光刻机月产能也会不断增大，而且上面我说的还是锐龙3这样的大核心CPU，如果是生产手机处理器产能就更大了，因为核心面积小，良品率也相对高一些，产能数字会更大，但是到了新一代7nm euv光刻机之后，月产能起初可能会再次降低。

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我们知道，在制造半导体芯片的过程中，离不开光刻机设备。目前，在全球光刻机市场上，光刻机大厂ASML的市占率已达80%左右，而目前我们国家还不具备生产同类同性能的生产能力。

目前如果单纯讲ASML7纳米制程工艺的光刻机，全球每年至目前不超过30台。可以看到ASML2017年出货了11台，计划2018提供20台，2019预提升到30台，2020年预计提升到40台，同时2018年年底ASML发生相关火灾，可能预计会影响2019年出货，也就是说2019年肯定最多不会超过30台。

我们都知道，就光刻机而言，目前ASML处于相对垄断地位，世界主流芯片制造商台积电三星英特尔都采用其设备。目前，一台ASML EUV 7nm 最新型号的光刻机售价达到1.2亿美元，约8亿人民币，且为订单生产，全世界都在抢，也并不是想买就能买到，就如中国，至目前还没有一台提供。而ASML也是西方国家集体的产物，也不是荷兰一个国家就能做出来，其超过90%的零配件都是向外采购的，尤其在光源和镜头这些零配件的产能上跟不上生产，因为高端精密镜头这些都是完全纯手工制作。

这大致就是机器本身的生产量，稳定的生产产能是保持在约1.5-2台/每月之间，2019能否完成30台现在很难确定。另外一方面，从ASML光刻机雕刻能力来说，一台ASML EUV 7nm每小时理论雕刻能力为155片左右，具体晶圆的尺寸还要根据实际来具体说。