光刻机哪个国家能造（高端光刻机哪个国家能造）

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光刻机哪个国家能造

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作为世界第二大经济体，同时也是第5个拥有核武器的国家。我国现阶段最大的遗憾，可能就是不能制造的国产EUV光刻机了。

有些人会拿原子弹来和光刻机比，纳闷为什么当年一穷二白都能造出原子弹，如今却造不出光刻机？

首先，目前不光中国，所有拥核国家都没有制造出最先进的EUV光刻机，在这方面还不如没有原子弹的日本与荷兰。

其次，拿做原子弹来跟做光刻机比，相当于列了一项不等式。

原子弹和光刻机，是一项不等式

众所周知，我国当初研制原子弹时，可谓是内外交困。一穷二白的新中国，靠着“勒紧裤腰带”和钱学森等一众科研人才，仅用算盘就做出了原子弹。

然而和庞大的计算量相比，制作表面极为光滑的铀球，更是难如登天。作为原子弹的“心脏”，铀球的尺寸和规格，都必须足够精密，稍有差池，原子弹就不会爆炸。

当时我国工业相对落后，没有自动化设备，都是老师傅在车床边一点点打磨出来的。

正因如此，有人会拿这点来对比，认为研制光刻机也是“细活”，为什么现在中国工业取得飞速发展后，仍做不出来一台光刻机？

铀球

其实我国早在1977年，就研制出了一台GK-3型半自动光刻机。3年后，清华大学还将精度提高到了3微米，当时ASML公司甚至都还没有成立。

除了国内面对的一些问题外，最主要的有两个层面的原因。一、光刻机技术的日新月异；二、以美国为首的封锁网。

光刻机技术的跑道，就像一根牛角，光刻机技术的极限就是物理学的极限。因此，随着技术发展，研发门槛也越来越高。

作为核心技术，光刻机的升级离不开光源的进步。如今ASML公司垄断的EUV技术，说白了就是极紫外线。而在此之前，全球的光刻机用的都是DUV，也就是深紫外线。

深紫外线要想变成极紫外线，就需要多次击打液态的金属锡，将其转化成等离子态，激发波长更短的极紫外线。

最难的是，这些液态金属锡是滴下来的，而且大小只有将近20微米。要想让深紫外线精准打在上面，对设备的精密度有着极高要求，远比铀球要难得多。

对于原子弹来说，铀球是“心脏”，而对于EUV光刻机来说，工作台就是“心脏”。工作台的精度，决定了加工芯片的精度。

ASML公司的EUV光刻机，用的是目前最先进的双工作台，一个工作台进行对焦等准备工作，另一个工作台直接进行扫描曝光。

如此一来，不仅能提高精度，效率也变得更高了。

除了这些极为精密的技术外，我国还不得不面对美国的技术封锁。

1996年，以美国为首的30多个西方国家，在维也纳签署了《瓦森纳协定》，并将我国列入了出口管制名单。

只要有成员国对中国出口某种先进武器或者技术，美国就会拿出这份协定阻止。“巧妇难为无米之炊”，就算我国想研制光刻机，也拿不到任何先进技术和零部件。

要知道，光刻机可是制造芯片的核心设备，如果中国的EUV光刻机被“卡脖子”，国产芯片势必也会落于下风。

前段时间美国对华为进行“芯片制裁”，恰恰证明了我国必须要有自主研发的顶尖芯片。

这一切的大前提，就是我国突破封锁，造出属于自己的EUV光刻机。

与我国相反，没有受到封锁，甚至被美国大力扶持的小国家，反倒一度成为全球EUV光刻机方面的巨头。

两家争霸，一家独大

上世纪80年代左右，有两个小国家在半导体领域中异军突起，他们分别是荷兰与日本。这两个国家有个共同点，他们都没有做出原子弹。

与荷兰不同的是，日本是靠美国崛起的。当时美国为了增强在亚太地区的话语权等原因，大力扶持日本的工业与科技，将不少工厂都调到了日本。

经过短短十年左右的发展，日本的半导体技术突飞猛进，出口量成倍增长，一度超过了美国。其中，仅尼康一家公司，就占据了50%左右的市场。

成为世界半导体巨头的日本，引起了美国的担忧与不满，为了打压日本，美国不仅在经济上狠狠坑了日本一把，还组建了EUV LLC联盟，用来跟尼康、佳能等日系公司抢占市场。

EUV LLC联盟中，不仅有英特尔、摩托罗拉等美国公司，还大力吸引了其他国家的科技公司，相当于跟日本打了一场，科技层面的世界大战。

起初，日本仍认为，只要自己东西做品质好，以美国为首的封锁打压便形同虚设。

然而令日本没有想到的是，作为常年和日厂合作的公司，英特尔等公司在加入联盟后，立刻中止了跟日本之间的合作。

尼康的产品虽然在当时数一数二，却几乎陷入了滞销的窘境。此外，日本的半导体技术，也遭受了严重的打击。

当时全球的半导体领域，都在探索划时代的EUV技术。即便日本的科技水平再高，也不过是个资源紧缺、被美国频频吸血的小国，研发进程一直在EUV LLC联盟之后。

就在日本逐渐被美国拉下巨头席位的同时，荷兰的ASML公司，借助EUV LLC 联盟，成为全球半导体领域的“宠儿”。

1984年，ASML在荷兰成立，其母公司就是飞利浦。正所谓“子承父业”，ASML早期的半导体技术，基本都有飞利浦的身影。

然而由于日本霸占了世界市场的半壁江山，导致ASML公司这种30人左右的小公司，只能在夹缝中求生存。

没过几年，ASML因为业绩太拖后腿，被飞利浦赶出家门。失去了飞利浦这个靠山，ASML的客户变得更少了，经营状况可以说是如履薄冰。

正当ASML已经做好破产的准备时，美国为了挽救本土产业、打击日本半导体，在全球范围内拉拢盟友。

这对ASML来说，无疑于天上掉馅饼。通过联盟，ASML公司会获得技术及资金的双重支持。更何况，他们对尼康等日厂的仇恨，不比美国少。

加入EUC LLC后，ASML公司一步步从末位小厂，翻身为世界光刻机领头羊。

在盟友们的帮助下，ASML公司率先研究出EUV技术。自此，这家荷兰公司赶超日本、在EUV光刻机方面独占鳌头。

通过荷兰与日本的此消彼长，都能在其背后发现美国的身影。

那么问题来了，为什么美国的光刻机公司，比不过日本的？如今又为何不造EUV光刻机了？

为何连美国也没自己的光刻机？

上个世纪的美国，发明创造的能力远比现在强出一大截。

早在50年代，贝尔实验室就试着在硅晶体上打印图像。此后，美国的科研人员，一直在探索光刻技术。

1978年，美国的GCA公司推出了首个“晶圆步进器”，但是这种步进器只面向美国国家半导体、IBM等行业巨头，一般公司根本用不起。

两年后，日本的尼康不仅模仿了GCA的产品，还进行了不少改良，比如采用分辨率更高的镜头。

在提升产品质量的同时，还进一步压缩了成本，制造了日本首个商用步进器：NSR-1010G。

物美价廉的NSR-1010G一经推出，立刻供不应求。短短两年，就把GCA的市场份额，从68%挤压到了45%左右。

NSR-1010G

1986年，行将就木的GCA陷入财务危机，不得不裁员70%。次年，GCA的股价一路跌到2美元。

事实证明，抄底还真不一定是稳赚不赔的。General Signal公司认为瘦死的骆驼比马大，便花了7600万美元收购了GCA。

然而买回来几年后，他们发现GCA的技术早就落后太多了。

1993年，General Signal公司想着赶紧把GCA出手，可谁都不愿意当“接盘侠”，4个月后，找不到“冤大头”的General Signal，只能关闭了GCA。

GCA的惨败，促使美国调整战略。

由于苏联解体，世界格局转变为一超多强，美国的重心不再是硬着头皮死磕，而是扶植弱小的傀儡，自己在幕后对其进行操纵。光刻机方面的傀儡，正是荷兰的ASML公司。

美国的傀儡方式简单粗暴，虽然他们自己不再做顶尖的光刻机，把市场让给了ASML。

但是在ASML的EUV光刻机上，很多都是美国制造的零部件，比如美国Cymer公司的大功率光源。

这种光源，能把193纳米的短波紫外线，通过多次精密反射，得到13.5纳米的极紫外线，也就是所谓的“EUV”。

ASML虽然具有领先全球的尖端光刻机技术，却无法制造这类零部件，只能通过从美国、德国等国家的供应商处购买。

如果美国停止供应光源，那么ASML很可能会面临停产。

因此今年3月，ASML才会公开表态，解释为何不卖给我国EUV光刻机：“这不是我们的选择，而是政府们的选择。”

他们口中的政府，明面上看是荷兰，实际上是对中国虎视眈眈的美国。

就目前的局势而言，倘若ASML跟我国签订合同，准备卖给我们光刻机，交易多半要以“离奇失败”告终。

到时，美国多半会迅速扶持一家新的光刻机公司，用来替代ASML。毕竟美国掌控着诸多核心部件，相当于掌握了谁能制造EUV光刻机的决定权。

是以，中国就算有能力造出EUV光刻机，也要想办法解决部件等问题。无论是自主研发，还是寻找靠谱的供应商。而这，才是中国能否制造出顶尖光刻机的重要前提。

那么问题来了，我国真的能追上荷兰的进度吗？

中国还有机会跟上步伐吗？

去年1月，荷兰高科技学院的董事总经理、《光刻巨人：ASML的崛起之路》作者瑞尼·雷吉梅克，曾在一场采访时说：

“如果没有限制，中国（5纳米光刻机）肯定能在5~10年内追上来。”

目前，我国的上海微电子装备有限公司，已经放出了28纳米DUV光刻机的部分信息，预计年底之前交付。

虽然这还不是EUV光刻机，但是需要知道一点，我国在研究DUV光刻机的同时，也在攻克EUV方面的种种难关。

去年央视播放了一段鼓舞人心的新闻：中科院研制出了“高能同步辐射光源”，是世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，使我国的EUV光源技术向前迈出一大步。

中科科美也紧随其后宣布，他们研制的0.1nm镜头镀膜装置，也已经正式投入使用。如此，国产EUV光刻机的镜头，也不再是大难题。

工作人员正在安装高能同步辐射光源

此外，我国清华大学联合华卓精科公司，历时三年，打造出了相当于光刻机“心脏”的双工作台，并顺利通过验收。

与此同时，中国也成为世界上第二个，掌握双工作台技术的国家。

不仅如此，华卓精科还继续突破难关，研制出了“6自由度磁浮微动台”，进一步提高了精度。

这三项技术，都是EUV光刻机中最难以攻克的三个难关。但是这背后，说多了都是汗水与委屈。

有网友发现，华卓精科3年累计获得7.27亿元的政府补贴，净利润却只有4800多万元。

一些人看过数据后，认为华卓精科就是在浪费钱，把这7.27亿拿去投资，都不至于只赚4800多万。

从利润的角度来看确实如此，但这无疑是一种短视。

如果真这么做，虽然钱越来越多，技术却会越来越落后。到那时，处在垄断地位的卖家漫天要价，从我们手里大把大把抢钱。

说到底，相较于钱财来说，掌握核心技术才是硬道理。而中国制造EUV光刻机的难度，几乎是世界最难的。

我们不仅得不到任何技术上的帮助，还处处受人封锁，连一些小部件都没得买，只能自己研制。

因此，未来中国研制出EUV光刻机的时候，多半也是光刻机零部件的供应商。

是以，看待中国EUV光刻机，既不能一个劲否定，也不能忽视客观条件“乱吹”，甚至鼓吹“弯道超车”。

要知道再“弯道超车”，就得做超过3纳米EUV光刻机的划时代产品了，毕竟台积电和三星已经准备量产3纳米的芯片了。

我国目前连5纳米光刻机都没有做出了，直接奔着3纳米以下去，必然要经历更多难关。不一定能超车，但一定是在走弯路。

到那时，我们就算真做出来超过3纳米级别的光刻机，美国等西方国家早就甩我们几条街了。

一味执着于5纳米、3纳米等西方标准，注定要被别人牵着走。对于我国来说，脚踏实地、按照自己的能力，做出优质的

中国光刻机

才是正事。

参考资料

[1]央视新闻，《家重大科技基础设施！高能同步辐射光源首台科研设备安装》

[2]瑞尼·雷吉梅克，《光刻巨人ASML崛起之路》

[3]澎湃新闻，《专访荷兰ASML中国总裁：对向中国出口光刻机保持开放态度》

[4]《创投时报》，《中国也有光刻机，重重困难中突围而出》