在當今人類的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，光刻機無疑是人類最高技術(shù)水準的工業(yè)產(chǎn)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(chǎn)。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(shù)在這些紋路中“埋設(shè)”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(chǎn)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(shù)發(fā)展到了今天，精度已經(jīng)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(jié)構(gòu)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(chǎn)芯片的“工藝級別”越小，芯片的效果也就越強，技術(shù)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(chǎn)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(yè)能生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)是絕對的高精尖技術(shù)，它比原子彈都稀有。畢竟全球能生產(chǎn)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(guān)技術(shù)。但當前全球能生產(chǎn)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(chǎn)？
EUV光刻機之所以這么難生產(chǎn)，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(xiàn)在光刻機技術(shù)又經(jīng)過了2年發(fā)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)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(chǎn)EUV光刻機的國家，但其實阿斯麥公司也僅能生產(chǎn)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(yè)國提供。
如果中國要生產(chǎn)EUV光刻機，自然也很難自己全部生產(chǎn)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(guān)零部件。
但是現(xiàn)在問題來了，中國現(xiàn)在受到了西方在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)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(chǎn)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(chǎn)EUV光刻機，就需要自己生產(chǎn)出全部的零部件，那其難度自然遠超荷蘭生產(chǎn)EUV光刻機的難度。
至于第二點，生產(chǎn)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(qū)，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(chǎn)業(yè)鏈的國家，都難以獨自生產(chǎn)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(chǎn)地
后發(fā)國家生產(chǎn)EUV光刻機，會陷入成本劣勢
除開技術(shù)上的原因，其它國家難以生產(chǎn)EUV光刻機還有成本上的原因。
首先西方生產(chǎn)EUV光刻機，那是上面很多零部件都申請了專利的。后發(fā)國家要生產(chǎn)EUV光刻機，就需要繞過這些專利。
而能更早申請專利的技術(shù)，基本都是更容易實現(xiàn)的技術(shù)。后發(fā)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(fā)成本，一般的小國家肯定拿不出這些成本。
研發(fā)光刻機需要極高的成本
其次，就算后發(fā)國家真的搞定了全部技術(shù)，生產(chǎn)出了自己的EUV光刻機，那么第二個問題就顯現(xiàn)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(chǎn)品先流入市場，那么其研發(fā)和建設(shè)生產(chǎn)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(fā)國家后生產(chǎn)出EUV光刻機，在其研發(fā)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)展會
不管你走哪條路，都很難和阿斯麥公司競爭。
如果后發(fā)國家使勁補貼自己的EUV光刻機生產(chǎn)企業(yè)，但如果阿斯麥公司也保持著極高的新產(chǎn)品推出速度，就意味著后發(fā)國家的企業(yè)，需要持續(xù)的投入資源去研發(fā)新產(chǎn)品，不然自己就會被市場淘汰。
如果后發(fā)國家的EUV光刻機生產(chǎn)企業(yè)需要持續(xù)的投入研發(fā)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(xù)時間可能會持續(xù)幾十年。
如果后發(fā)國家的企業(yè)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(zhì)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(wǎng)·《光刻機國產(chǎn)化前景如何？》
【2】中國經(jīng)濟周刊·《光刻機之戰(zhàn)》
【3】鈦媒體APP·《市值蒸發(fā)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》
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