在当今人类的工业生产领域，光刻机无疑是人类最高技术水准的工业产品之一。

其中最高端的EUV光刻机（极紫外线光刻机），全球更是只有荷兰一个国家能生产。所以制造高端光刻机，为什么就这么难呢？

EUV光刻机

什么是EUV光刻机？

说到这个问题，我们就要简单了解一下光刻机的原理。

从“光刻机”这个名字上，就能知道它是用光在什么东西上进行“雕刻”的机器。

简单来说，光刻机的原理，就是利用含有极高能量的光在石头（单晶硅）刻蚀出纹路，然后再用其它技术在这些纹路中“埋设”金属铜。

制造芯片的单晶硅，一般是切成薄片使用

在“石头”中的铜变成了电路，就能传递电讯号，于是这枚“石头”就变成了一枚芯片。

要想提升这些芯片的性能，就需要让芯片拥有尽可能多的电路。所以在生产芯片的时候，就要用光刻机在芯片上刻蚀更细小的纹路，这样才能在“石头”上刻蚀更多的纹路。

光刻机的技术发展到了今天，精度已经达到了5纳米以下。这个“5纳米”指的是光刻机上栅极长度，以及宽度达到了5纳米的精度。

芯片电路结构图

芯片上的栅极更小，那么芯片上就能装入更多的栅极，从而提升更多的功率。所以生产芯片的“工艺级别”越小，芯片的效果也就越强，技术水平也就越高。

而要在芯片上装入小于5纳米的栅极，就需要波长在13.4纳米左右的光。

光的波长小于这个级别，其功率就不足以在“石头”上刻蚀出纹路。光的波长大于这个级别，那么其就无法在“石头”上刻蚀出足够小的纹路，也就无法在芯片上装入更小的栅极。

光的波长谱

而这个13.4纳米波长的光，就是“极紫外线”。因此使用这个波长对“石头”进行刻蚀，生产芯片的光刻机，就是“极紫外线光刻机”，也就是我们常说的EUV光刻机。

当前全球只有一家企业能生产EUV光刻机，那就是荷兰的阿斯麦公司（ASML）。

可以说EUV光刻机的生产技术是绝对的高精尖技术，它比原子弹都稀有。毕竟全球能生产原子弹的国家可是有9个，而且还有很多国家具备潜在的相关技术。但当前全球能生产高端EUV光刻机的国家就荷兰一个。

EUV光刻机

EUV光刻机为什么这么难生产？

EUV光刻机之所以这么难生产，核心原因是其所需的零部件非常多。

早在2023年的时候，一台最先进的EUV光刻机就包含了超过45万个零部件。到现在光刻机技术又经过了2年发展，所需零部件又有很大的提升。

高端光刻机需要大量零部件

因为EUV光刻机所需零部件多，就带来了2个非常难解决的问题。其一是地球上没有任何一个国家有生产其全部零部件的能力，其二是很难对这些来自全球各国的零部件进行整合。

在第一点上，EUV光刻机上这45万个零部件那肯定不是螺丝、铁壳这样的东西，那全是技术含量很高的精细零部件。

而45万个精细零部件也就意味着，任何一个国家都很难自己生产出全部的EUV光刻机零部件。

我们上边提到荷兰的阿斯麦公司是全球唯一能生产EUV光刻机的国家，但其实阿斯麦公司也仅能生产EUV光刻机中大约15%的零部件。

荷兰阿斯麦公司

而剩下大约85%的零部件，则全部由欧盟、美国、加拿大，乃至是中国等主要工业国提供。

如果中国要生产EUV光刻机，自然也很难自己全部生产出所有的零部件，中国也需要欧洲、美国以及加拿大方面提供相关零部件。

但是现在问题来了，中国现在受到了西方在半导体产业上的制裁，欧洲、美国以及加拿大等国家不会对中国提供EUV光刻机的零部件。

西方不会对我国提供光刻机零部件

中国要生产EUV光刻机，自然不可能去东南亚国家、非洲国家那买EUV光刻机的零部件。这也就意味着中国要生产EUV光刻机，就需要自己生产出全部的零部件，那其难度自然远超荷兰生产EUV光刻机的难度。

至于第二点，生产EUV光刻机的这45万个零部件，来自全球几十个乃至是上百个国家和地区，要把来源于五湖四海的零部件整合到一起还不出差错，其难度可想而知。

中国作为全球唯一具备全产业链的国家，都难以独自生产EUV光刻机，那其它国家就更不行了。

阿斯麦光刻机的主要零部件产地

后发国家生产EUV光刻机，会陷入成本劣势

除开技术上的原因，其它国家难以生产EUV光刻机还有成本上的原因。

首先西方生产EUV光刻机，那是上面很多零部件都申请了专利的。后发国家要生产EUV光刻机，就需要绕过这些专利。

而能更早申请专利的技术，基本都是更容易实现的技术。后发国家要绕开这些专利，就需要投入更多的科研资源和资金，这会极高的拉高其研发成本，一般的小国家肯定拿不出这些成本。

研发光刻机需要极高的成本

其次，就算后发国家真的搞定了全部技术，生产出了自己的EUV光刻机，那么第二个问题就显现出来了，那就是市场接受度。

荷兰阿斯麦公司先造出EUV光刻机，产品先流入市场，那么其研发和建设生产线的成本就被分担得很薄了，人家卖EUV光刻机可以卖得更便宜。

后发国家后生产出EUV光刻机，在其研发成本没有收回来的情况下，要么前期使劲补贴亏本卖，要么就只能在前期卖出一个极高的价格。

半导体产业展会

不管你走哪条路，都很难和阿斯麦公司竞争。

如果后发国家使劲补贴自己的EUV光刻机生产企业，但如果阿斯麦公司也保持着极高的新产品推出速度，就意味着后发国家的企业，需要持续的投入资源去研发新产品，不然自己就会被市场淘汰。

如果后发国家的EUV光刻机生产企业需要持续的投入研发成本，就意味着它从第一台EUV光刻机开始，就只能以相当缓慢的速度从市场收回成本，那么其背后的国家就要一直补贴它。这个补贴的持续时间可能会持续几十年。

如果后发国家的企业走第二条路，也就是以高价出售EUV光刻机，那估计要不了几年就会倒闭。

毕竟消费者是花了真金白银买光刻机的，在质量相似的情况下，自然是谁更便宜买谁的。

信息来源：

【1】央广网·《光刻机国产化前景如何？》

【2】中国经济周刊·《光刻机之战》

【3】钛媒体APP·《市值蒸发超1000亿！ASML：中国仍需要很多年才能造出先进EUV光刻机｜钛媒体AGI》