艾司摩爾

概述

艾司摩爾控股（ASML Holding N.V.，ASML意即「先進半導體材料微影」〔Advanced Semiconductor Materials Lithography〕）是一家總部位於荷蘭費爾德霍芬的跨國公司，專門研發與製造用於生產積體電路的微影設備。艾司摩爾於1984年由荷蘭的飛利浦與ASM國際合資成立，1988年由飛利浦全資持有，1995年於阿姆斯特丹與那斯達克兩地掛牌上市。它是半導體產業規模最大的微影設備供應商，也是製造最先進晶片所需的極紫外光微影（EUV）設備的唯一供應商。其設備被用於幾乎所有積體電路的製造，台積電、三星電子、英特爾、SK海力士、美光科技等主要晶圓代工廠與整合元件製造商（自行設計、自行生產晶片的公司）皆為其客戶。 艾司摩爾的微影設備利用光學成像，將電路圖案投射到塗有光阻的矽晶圓上；所用光的波長越短，可印製的電路元件就越小。其產品涵蓋使用193奈米深紫外光的浸潤式微影設備，以及使用波長更短、須以特殊方式產生的13.5奈米極紫外光的系統，後者是製造7奈米以下先進製程不可或缺的工具。其最新一代的高數值孔徑（High-NA，即鏡頭聚光能力更強）極紫外光設備，單次曝光解析度可達8奈米。不同於傳統設備商，艾司摩爾自身僅負責設備的整合與組裝，將逾10萬個零組件外包給全球約5,000家一級供應商，是唯一能將這些零件整合為完整可運作系統的企業。其極紫外光設備被形容為「世界上最複雜的機器」，含逾10萬個零件，售價最高逾4億美元。 艾司摩爾成立初期歷經產品失敗與資金危機，直到1991年藉PAS 5500系列打開市場，並於2005年超越尼康成為全球最大的微影設備供應商。2012年，艾司摩爾推出客戶共同投資計畫，將部分股權售予英特爾、台積電與三星電子以分攤極紫外光的研發成本；歷經逾20年開發，極紫外光技術終於在2010年代末進入量產。2025年，在人工智慧帶動的需求推升下，艾司摩爾淨銷售額達327億歐元、淨利96億歐元，雙雙創下歷年新高；其營收高度集中於臺灣、南韓等東亞晶片製造重地，並於2026年接獲SK海力士金額近70億歐元的單筆最大訂單。 艾司摩爾總部位於荷蘭恩荷芬，當地也是其最大的研發、製造與組裝基地，容納逾半數員工。艾司摩爾在全球逾60個據點營運，員工來自143個國籍，總數約4.4萬人。受人工智慧帶動的晶片需求推升，2026年6月，艾司摩爾市值一度達約6,740億美元，成為歐洲史上市值最高的上市公司。隨著全球對晶片技術的戰略重視升高，美國與荷蘭政府陸續對艾司摩爾向中國大陸銷售技術的個案實施審查與限制，使其成為美中科技角力的焦點之一。也由於在晶片製造供應鏈中的獨特地位，艾司摩爾被分析師形容為「你從未聽過的最重要公司」，並被視為歐洲技術主權的象徵。

創立與早期掙扎（1984年–1990年）

艾司摩爾源自1970年代的荷蘭電子公司飛利浦。1971年，飛利浦研究實驗室（Natlab）的工程師提出一套被命名為「矽重複曝光機」（Silicon Repeater，SIRE）的設計構想，首部原型機SIRE I於1973年底完成。當時整個電子業在縮小元件尺寸的同時，難以兼顧精度並抑制污染與瑕疵，飛利浦遂運用自身在光學與精密機械領域的既有知識，開始研發微影設備的原型機。1980年代初，飛利浦評估完成該項開發尚需投入可觀資金，但當時正力圖縮減支出，因此至1984年4月1日，飛利浦將微影設備業務分拆出去，與另一家專營半導體設備供應的荷蘭公司ASM國際共組合資企業，命名為「ASM Lithography」，即「艾司摩爾」，由天文學電漿物理博士出身的高賈特·斯密特（Gjalt Smit）出任首任總經理；飛利浦貢獻技術（其PAS 2000步進機原型；步進機是把圖案逐區曝光、再移到下一區的設備），ASM國際則出資並提供行銷專業。 艾司摩爾起步艱難，最初由47名飛利浦員工轉入，棲身於恩荷芬一座飛利浦辦公室外的數棟木造小屋，由於缺乏足夠的資本、時間與專業，無力推動垂直整合，合資公司選擇將馬達、光學元件等主要零組件外包給其他廠商，自身則集中資源於最終設備的組裝與最佳化；這項決策也形塑了設備的特性，使其採用模組化設計與界定清晰的子系統。艾司摩爾於成立當年推出首款產品PAS 2000步進機，1986年再推出PAS 2500，並自此與德國光學企業蔡司展開長期合作。然而PAS 2000在商業與技術上皆告失敗：該機在曝光時以油壓而非電動馬達移動晶圓，卻有漏油的毛病，往後艾司摩爾的微影設備改用傳統電動馬達。到1988年，受半導體業景氣下滑影響，股東ASM國際無力繼續投入而於同年將其持有的50%合資股份全數出售給飛利浦，公司由飛利浦掌控。當時艾司摩爾由於資金消耗過快，一度命懸一線，後因高層亨克·博特（Henk Bodt）說服飛利浦執行長揚·提默作出最後一筆約3,000萬荷蘭盾的投資，才得以完成PAS 5500的開發。 1990年，飛利浦延攬威廉·馬里斯出任執行長，其首要任務是讓艾司摩爾撐過1990年代初的景氣低谷。1991年推出的PAS 5500很快成為艾司摩爾首個商業上的成功之作，這套被稱為艾司摩爾「成名之作」、壽命最長的微影平台陸續涵蓋i線、氟化氪（KrF）與氟化氬（ArF）等不同光源，這些光源的波長依序縮短，可印出越來越細的線路。相較於競爭對手尼康更為精密的同期設備，艾司摩爾的模組化設計讓機台得以在現場快速維修，縮短停機時間並延長使用壽命；這項可維修性的優勢，據稱正是IBM捨日本同類產品而訂購PAS 5500的關鍵，艾司摩爾並陸續簽下英特爾等大客戶。首套PAS 5500出貨給美國IBM位於菲什基爾的廠房；全球最大記憶體製造商之一的美光科技則為早期重要客戶，並一度是艾司摩爾最大客戶。 1995年，艾司摩爾成為完全獨立的上市公司，於阿姆斯特丹與那斯達克兩地證券交易所掛牌，籌資約1.7億美元；飛利浦在首次公開發行時出售半數持股，並在其後數年陸續減持，至2000年僅餘約6.7%。PAS 5500系列的成功，使艾司摩爾與當時微影市場的領導者佳能和尼康展開激烈競爭。1997年，艾司摩爾開始研究轉向極紫外光技術；兩年後加入由英特爾等三家美國晶片商組成的聯盟，以運用美國能源部的基礎研究成果。

躍居龍頭（2000年代）

2000年，威廉·馬里斯退休，前飛利浦主管道格·鄧恩（Doug Dunn）接任執行長。2001年，艾司摩爾以約16億美元的全股票交易收購陷入困境的美國微影設備製造商矽谷集團（Silicon Valley Group，SVG），使艾司摩爾躍居全球最大的微影設備供應商。然而受網際網路泡沫破裂衝擊，艾司摩爾的2001年營收由31億歐元驟降至18.4億歐元並轉為虧損，全年先後分兩波裁員，總數達約2,000人，約占總人力的23%。 2004年，艾瑞克·穆里斯（Eric Meurice）接任執行長。憑藉雙工作台TWINSCAN架構減少閒置時間，其設備每小時可生產的晶片數量超越任何競爭對手；這項競爭優勢之強，使艾司摩爾即便以較高價格出售設備，仍能持續擴大市占。 這段期間最具決定性的轉折來自浸潤式微影之爭。當時業界原本寄望以157奈米乾式微影接替193奈米製程，卻遭遇瓶頸：該波長須改用氟化钙晶體鏡片，但此材料有一種無法靠製程消除的光學缺陷（本質雙折射），使既有設計難以運作。2002年7月，時任台積電研發人員林本坚在SEMATECH主辦的157奈米論壇向逾200名與會者主張，在鏡頭與晶圓間注入純水的193奈米浸潤式技術成功機率更高，更具延伸至未來節點的潛力，扭轉業界技術走向。艾司摩爾搶先把握此一路線，於2004年推出首部浸潤式微影系統TWINSCAN AT:1150i，其後再以TWINSCAN XT:1700i推出業界首部浸潤量產機台。憑藉率先量產優勢，艾司摩爾在浸潤市場開展首年（2006年）市占率即達72.4%，尼康為27.6%，佳能則尚未推出浸潤機台。2006年12月，艾司摩爾宣布以2.7億美元（約2.03億歐元）收購計算式微影廠商博銳恩科技（Brion Technologies），其技術可模擬積體電路成像，並修正光罩（印有電路圖樣、供光線投影到晶圓的母版）上的圖案以提升良率。據艾司摩爾向美國證券交易委員會提交的投資人簡報，至2007年其全球微影設備市占率達65%，領先尼康的24%與佳能的11%。2008年經濟大衰退爆發後，艾司摩爾銷售大幅下滑、裁員約1,000人，但至2011年已復甦並締造當年的營收新高。

共同投資計畫與EUV量產（2010年代）

2010年代初，艾司摩爾大幅提高年度研發預算，從2010年不足5億美元增至2015年的10億美元，以完成新一代極紫外光設備的開發。為籌措龐大資金，艾司摩爾於2012年推出「客戶共同投資計畫」，將其23%的股份以38.5億歐元出售給三大客戶，並另獲13.8億歐元的研發資助：英特爾取得15%股權、台積電以8.38億歐元取得5%、三星電子以5.03億歐元取得3%。這些客戶其後陸續退出持股，台積電於2015年、英特爾自2017年起、三星於2023年底（2024年初揭露）先後出清。 EUV研發長年最大的瓶頸在於光源功率。Cymer採用以二氧化碳雷射轟擊高速熔錫液滴、使其電漿化以發出極紫外光的技術，但其功率長期遠低於量產所需：由於光源越亮、晶圓曝光越快，達到每小時125片晶圓的量產門檻需要250瓦，而2011年該光源僅能輸出約十餘瓦，距此尚遠，艾司摩爾工程師當時坦言「各部件的運轉速度都已達標，但我們的光還不夠」。為將光源開發納入內部以降低風險、加速整合，艾司摩爾於2012年10月宣布以19.5億歐元的現金加股票交易收購Cymer，該交易於2013年5月完成。 這條研發之路一度不被看好。微影專家克里斯·麥克多次公開質疑EUV的前景，曾將其比作協和式客機：技術上雖令人驚艷，卻永遠無法在量產市場符合經濟效益；他更於2009年與業界同行就EUV能否量產打賭，雙方直至2015年方告和解。即便外界普遍存疑，技術長馬丁·范登布林克（Martin van den Brink）仍主導艾司摩爾持續投入，將EUV視為延續摩爾定律的決定性賭注。 在量產化方面，艾司摩爾於2010年向三星出貨首台預量產EUV系統NXE:3100，2013年出貨首台量產系統NXE:3300B；隨著光源功率逐步提升至量產所需的250瓦，EUV於2019年進入大量生產。2016年，艾司摩爾以新台幣1,000億元（約27.5億歐元）收購臺灣的漢微科（Hermes Microvision），跨入電子束晶圓與光罩檢測市場；同年並以10億歐元收購蔡司旗下半導體製造技術部門（Carl Zeiss SMT）24.9%股權，深化EUV光學合作。

人工智慧熱潮與地緣政治（2020年代）

2020年7月，艾司摩爾收購德國光學玻璃製造商柏林玻璃集團（Berliner Glas），約1,600名員工隨之併入，該據點後稱「艾司摩爾柏林」。2024年4月，克里斯多福·富凱接替屆退的執行長彼得·溫尼克與技術長范登布林克出任執行長；該交接早在2023年11月即由監事會宣布。 技術上，艾司摩爾於2020年代將次世代「高數值孔徑」極紫外光微影推向商用。2023年底，首部高數值孔徑系統EXE:5000裝入逾250個木箱、以43個貨櫃運抵英特爾位於奧勒岡州希爾斯伯勒的研發據點，並於2024年4月完成裝機；該機每台造價約3.5億歐元（約3.8億美元），遠高於前代約1.7億歐元的機種。2025年，艾司摩爾進一步出貨首部供量產使用的機台EXE:5200B。 2020年代，受人工智慧資料中心建置帶動，艾司摩爾營收與訂單迭創新高：2025年淨銷售額達327億歐元，第四季淨訂單更達創紀錄的132億歐元。德語財經媒體稱艾司摩爾為「AI熱潮背後的隱形巨頭」，指出「沒有艾司摩爾，就沒有NVIDIA的AI加速器、英特爾的現代處理器、台積電的晶片」。2025年9月，艾司摩爾以13億歐元領投法國人工智慧公司Mistral AI的C輪募資，取得約11%股份、成為其主要股東之一，此舉被法、德、西語媒體普遍解讀為強化歐洲數位主權的指標性投資。法語評論認為，此舉「為歐洲在技術主權與強化人工智慧能力上的雄心，標誌著重要的一步」。2025年12月，路透社報導，中國大陸在前艾司摩爾工程師協助下，已於深圳秘密建造一台極紫外光設備原型機，預計於2028年至2030年間生產出可用的晶片，此事獲多家媒體轉述路透報導。2026年3月底，SK海力士向艾司摩爾下達金額69.13億歐元（約80億美元）、相當於約30台EUV系統的設備訂單，為艾司摩爾有史以來公開的最大單筆訂單，預定2027年底前交付。

產品族譜

艾司摩爾製造的設備統稱微影設備。所謂「微影」，就是以光把晶片的電路圖案「印」到矽晶圓上的製程。其產品的演進主線，正是不斷縮短波長、強化鏡頭的聚光能力：從1980年代的步進機，到2000年代的雙工作台掃描機與浸潤式系統，再到2010年代以後的極紫外光與高數值孔徑系統，歷經數個世代。各代代表機型如下：

1986年問世的PAS 2500被晶片史料形容為「打造這家公司的系統」，2001年首度出貨的雙工作台機型TWINSCAN AT:750則開創了一片晶圓曝光、另一片同時對準的並行架構。

微影原理

這類微影設備在業界稱為「掃描機」（scanner），運作時將圖案經由光學成像投射到覆有一層感光材料（光阻）的矽晶圓上，此一程序在單一晶圓上重複數十次，逐層堆疊出晶片結構，其後光阻再經顯影、蝕刻等步驟，形成實際的電子電路。能印出多細的線條，取決於兩個關鍵，光的波長越短、鏡頭的數值孔徑（即鏡頭收聚光線的能力）越大，可印製的元件就越小；這層關係即由瑞利公式（CD = k1·λ/NA，其中CD為可印出的線寬、λ為波長、NA為數值孔徑、k1為製程係數）量化。前述TWINSCAN平台採用兩組獨立的晶圓台，讓量測與曝光同時進行，大幅提升每小時可處理的晶圓數，此後成為艾司摩爾各代設備的共通架構。

深紫外光微影

深紫外光（DUV）微影是數十年來應用最廣的技術，以波長248奈米的氟化氪（KrF）與193奈米的氟化氬（ArF）準分子雷射為光源。為了用同一個193奈米波長印出更細的線路，工程師想出一招繞道：在鏡頭與晶圓之間注入一層純水取代空氣，藉水較高的折射率提高數值孔徑與成像品質，這就是「浸潤式」微影。該技術由林本堅在台積電任職期間提出並推動成熟；台積電並率先以艾司摩爾的浸潤式微影設備導入量產，首個採用的製程節點為45奈米（製程節點的數字越小，代表電路越精密、晶片性能越好）。其代表機型TWINSCAN NXT:2000i採用1.35數值孔徑的193奈米鏡頭，解析度可達40奈米。在此之前，2008年推出的NXT:1950i已採用1.35數值孔徑、達38奈米解析度與每小時逾200片晶圓的產能，2015年的NXT:1980Di更將產能提升至每小時275片。

極紫外光微影

即便用上浸潤式等技巧，193奈米的光終究有其極限；要再印出更小的線路，最根本的辦法就是大幅縮短波長。極紫外光微影（EUV）便把波長一舉壓到13.5奈米，僅及深紫外光193奈米的約十四分之一，是製造最先進晶片不可或缺的技術，艾司摩爾在此市場近乎獨佔。其光源運作極為複雜：每秒約有5萬顆直徑約25微米的熔融錫液滴自產生器噴出，先以一道低強度雷射脈衝壓扁，再以高功率二氧化碳雷射主脈衝將其汽化，產生溫度高達近攝氏22萬度、約為太陽表面40倍的電漿，從而發出極紫外光。 由於極紫外光會被空氣與幾乎所有材料吸收，整套系統必須在高真空中運作，並以反射光學取代傳統透鏡。光線由蔡司製造的反射鏡反射成像；這些反射鏡在玻璃基板上交替鍍上多達約100層僅數個原子厚的鉬與矽薄膜，每面鏡的反射率僅約70%，光線通過整套光學系統後僅餘不到2%。蔡司形容其為「世界上最精密的反射鏡」，若放大到德國國土大小，最大的起伏（如楚格峰）也僅約0.1毫米高。光罩端也面臨多重挑戰：保護膜（pellicle）須耐受600至1,000度高溫、光罩基板須近乎零缺陷；此外光阻劑在解析度、線條邊緣的平整度與感光度之間難以兼顧，這類隨機性的良率問題業界稱為「隨機效應」。極紫外光微影歷經逾20年開發，業界一度多次宣告其不可行，直到2018年前後才真正商業化。2009年，比利時的微電子研究中心（IMEC）曾以極紫外光微影原型機，製造出全球首批可運作的22奈米CMOS靜態隨機存取記憶體記憶單元。意大利數位媒體形容極紫外光微影是「未來晶片背後的歐洲技術」。 NXE系列極紫外光設備的數值孔徑為0.33，可印製13奈米解析度。其暢銷機型TWINSCAN NXE:3600D每小時可處理約160片晶圓、售價高達2億美元，運送需動用三架波音747。 NXE系列的量產化長年受制於光源功率：Cymer雖於2009年宣布75至100瓦的功率紀錄，量產所需的250瓦則遲至2017年方告達成。極紫外光微影亦面臨光罩基板須近乎零缺陷等難題，無缺陷基板被視為僅次於光源功率的關鍵挑戰。NXE:3400B（2017年）每小時可處理逾125片晶圓，其後的NXE:3400C再提升至逾170片。光阻的劑量與隨機缺陷亦是持續課題：每片晶圓每減少1毫焦耳的曝光劑量，每台掃描機每年可省下約百萬美元，使劑量、解析度與缺陷率的取捨成為量產經濟的關鍵。

高數值孔徑極紫外光微影

把波長壓到13.5奈米後，EUV要再印出更小的線路，便輪到瑞利公式中的另一個變數，也就是數值孔徑。新一代平台代號「High-NA」（高數值孔徑）即把數值孔徑由0.33提升至0.55，使單次曝光的解析度推進到8奈米。為將更大角度的光成像，新系統採用「變形」（anamorphic）投影光學，在單一方向把縮小倍率加倍至8倍，代價是每次曝光能涵蓋的面積（曝光場）縮小為一般EUV系統的一半。西班牙科技媒體形容這款最先進機型的複雜度「重量相當於兩架空中巴士A320，內含逾10萬個零件、3,000條纜線與4萬顆螺栓」。蔡司稱其為High-NA系統打造的光學系統裝載了「世界最精密的反射鏡」。供研發用的首批EXE:5000設備已於2023年12月交付英特爾、2024年下半年交付台積電。2025年12月，英特爾安裝了首套商用High-NA機型EXE:5200B，用於其次世代的14A製程，每套售價逾3億歐元、每小時處理175片晶圓；台積電則因成本過高而暫緩導入，其資深副總裁張曉強表示「我喜歡High-NA EUV的能力，但我不喜歡它的標價」。

整體微影、量測與計算式微影

晶片並非把圖案印上去就完工，印製前需以軟體預先修正圖樣、印製後需量測檢查並回饋校正，才能維持良率。艾司摩爾自2009年起提倡「整體微影」（Holistic Lithography）理念，將計算式微影（以軟體預修圖案）、晶圓微影（實際曝光）與製程控制三者整合，以最佳化生產良率。在量測方面，其YieldStar系統以繞射光學量測線寬、套刻精度（上下層電路對齊的準度）與側壁角度，並將資料即時回饋給微影設備以調校製程；源自漢微科的電子束檢測技術（如單束的eP5與多電子束系統）則提供晶圓與光罩缺陷檢測，並為計算式微影模型提供精確的圖案化資訊；其中eP5的像素達1奈米，而採25道電子束的eScan系統檢測速度也較單束快約15倍。計算式微影產品則源自博銳恩科技的Tachyon平台，提供光學鄰近修正與光源-光罩協同最佳化。

設施與廠區

艾司摩爾在全球逾60個據點營運，涵蓋研發、製造、組裝、客戶支援與訓練；其設備製造高度集中於荷蘭、美國、德國與臺灣，客戶支援與維修據點則遍布主要晶片製造國；大體而言，整機在恩荷芬完成最終組裝，光源、光學與機構組件等關鍵子系統則分由聖地牙哥、威爾頓、柏林等海外據點供應。