在當今人類的工業生產領域，光刻機無疑是人類最高技術水準的工業產品之一。

其中最高端的EUV光刻機（極紫外線光刻機），全球更是只有荷蘭一個國家能生產。所以制造高端光刻機，為什么就這么難呢？

EUV光刻機

什么是EUV光刻機？

說到這個問題，我們就要簡單了解一下光刻機的原理。

從“光刻機”這個名字上，就能知道它是用光在什么東西上進行“雕刻”的機器。

簡單來說，光刻機的原理，就是利用含有極高能量的光在石頭（單晶硅）刻蝕出紋路，然后再用其它技術在這些紋路中“埋設”金屬銅。

制造芯片的單晶硅，一般是切成薄片使用

在“石頭”中的銅變成了電路，就能傳遞電訊號，于是這枚“石頭”就變成了一枚芯片。

要想提升這些芯片的性能，就需要讓芯片擁有盡可能多的電路。所以在生產芯片的時候，就要用光刻機在芯片上刻蝕更細小的紋路，這樣才能在“石頭”上刻蝕更多的紋路。

光刻機的技術發展到了今天，精度已經達到了5納米以下。這個“5納米”指的是光刻機上柵極長度，以及寬度達到了5納米的精度。

芯片電路結構圖

芯片上的柵極更小，那么芯片上就能裝入更多的柵極，從而提升更多的功率。所以生產芯片的“工藝級別”越小，芯片的效果也就越強，技術水平也就越高。

而要在芯片上裝入小于5納米的柵極，就需要波長在13.4納米左右的光。

光的波長小于這個級別，其功率就不足以在“石頭”上刻蝕出紋路。光的波長大于這個級別，那么其就無法在“石頭”上刻蝕出足夠小的紋路，也就無法在芯片上裝入更小的柵極。

光的波長譜

而這個13.4納米波長的光，就是“極紫外線”。因此使用這個波長對“石頭”進行刻蝕，生產芯片的光刻機，就是“極紫外線光刻機”，也就是我們常說的EUV光刻機。

當前全球只有一家企業能生產EUV光刻機，那就是荷蘭的阿斯麥公司（ASML）。

可以說EUV光刻機的生產技術是絕對的高精尖技術，它比原子彈都稀有。畢竟全球能生產原子彈的國家可是有9個，而且還有很多國家具備潛在的相關技術。但當前全球能生產高端EUV光刻機的國家就荷蘭一個。

EUV光刻機

EUV光刻機為什么這么難生產？

EUV光刻機之所以這么難生產，核心原因是其所需的零部件非常多。

早在2023年的時候，一臺最先進的EUV光刻機就包含了超過45萬個零部件。到現在光刻機技術又經過了2年發展，所需零部件又有很大的提升。

高端光刻機需要大量零部件

因為EUV光刻機所需零部件多，就帶來了2個非常難解決的問題。其一是地球上沒有任何一個國家有生產其全部零部件的能力，其二是很難對這些來自全球各國的零部件進行整合。

在第一點上，EUV光刻機上這45萬個零部件那肯定不是螺絲、鐵殼這樣的東西，那全是技術含量很高的精細零部件。

而45萬個精細零部件也就意味著，任何一個國家都很難自己生產出全部的EUV光刻機零部件。

我們上邊提到荷蘭的阿斯麥公司是全球唯一能生產EUV光刻機的國家，但其實阿斯麥公司也僅能生產EUV光刻機中大約15%的零部件。

荷蘭阿斯麥公司

而剩下大約85%的零部件，則全部由歐盟、美國、加拿大，乃至是中國等主要工業國提供。

如果中國要生產EUV光刻機，自然也很難自己全部生產出所有的零部件，中國也需要歐洲、美國以及加拿大方面提供相關零部件。

但是現在問題來了，中國現在受到了西方在半導體產業上的制裁，歐洲、美國以及加拿大等國家不會對中國提供EUV光刻機的零部件。

西方不會對我國提供光刻機零部件

中國要生產EUV光刻機，自然不可能去東南亞國家、非洲國家那買EUV光刻機的零部件。這也就意味著中國要生產EUV光刻機，就需要自己生產出全部的零部件，那其難度自然遠超荷蘭生產EUV光刻機的難度。

至于第二點，生產EUV光刻機的這45萬個零部件，來自全球幾十個乃至是上百個國家和地區，要把來源于五湖四海的零部件整合到一起還不出差錯，其難度可想而知。

中國作為全球唯一具備全產業鏈的國家，都難以獨自生產EUV光刻機，那其它國家就更不行了。

阿斯麥光刻機的主要零部件產地

后發國家生產EUV光刻機，會陷入成本劣勢

除開技術上的原因，其它國家難以生產EUV光刻機還有成本上的原因。

首先西方生產EUV光刻機，那是上面很多零部件都申請了專利的。后發國家要生產EUV光刻機，就需要繞過這些專利。

而能更早申請專利的技術，基本都是更容易實現的技術。后發國家要繞開這些專利，就需要投入更多的科研資源和資金，這會極高的拉高其研發成本，一般的小國家肯定拿不出這些成本。

研發光刻機需要極高的成本

其次，就算后發國家真的搞定了全部技術，生產出了自己的EUV光刻機，那么第二個問題就顯現出來了，那就是市場接受度。

荷蘭阿斯麥公司先造出EUV光刻機，產品先流入市場，那么其研發和建設生產線的成本就被分擔得很薄了，人家賣EUV光刻機可以賣得更便宜。

后發國家后生產出EUV光刻機，在其研發成本沒有收回來的情況下，要么前期使勁補貼虧本賣，要么就只能在前期賣出一個極高的價格。

半導體產業展會

不管你走哪條路，都很難和阿斯麥公司競爭。

如果后發國家使勁補貼自己的EUV光刻機生產企業，但如果阿斯麥公司也保持著極高的新產品推出速度，就意味著后發國家的企業，需要持續的投入資源去研發新產品，不然自己就會被市場淘汰。

如果后發國家的EUV光刻機生產企業需要持續的投入研發成本，就意味著它從第一臺EUV光刻機開始，就只能以相當緩慢的速度從市場收回成本，那么其背后的國家就要一直補貼它。這個補貼的持續時間可能會持續幾十年。

如果后發國家的企業走第二條路，也就是以高價出售EUV光刻機，那估計要不了幾年就會倒閉。

畢竟消費者是花了真金白銀買光刻機的，在質量相似的情況下，自然是誰更便宜買誰的。

信息來源：
【1】央廣網·《光刻機國產化前景如何？》
【2】中國經濟周刊·《光刻機之戰》
【3】鈦媒體APP·《市值蒸發超1000億！ASML：中國仍需要很多年才能造出先進EUV光刻機｜鈦媒體AGI》