美国机构：如果中国造不出EUV，跟日本企业合作是一条可行的路线

一台机器比双层巴士还大，整机运不了，得拆成一堆模块，装满七架波音747，再配上二十多辆卡车，才能从荷兰挪到客户的厂房里。全世界能造出它的公司，只有一家。

这家公司1984年在飞利浦名下成立的时候，研发场地是埃因霍温附近一个会漏雨的棚子。那时候光刻机行业说了算的是日本人，尼康和佳能几乎把市场分完了。

四十年过去，位置调了个个儿：日本那两家至今还在做上一代的深紫外机器，而极紫外这一档，只剩荷兰这一家。

美国那边一些研究机构在盘中国的光刻困局时，反复提到过一条不太起眼的思路——与其在光源、镜面、真空这些环节上从零开始一个个啃，不如去找那些本来就攥着其中某几环的日本厂商。

这话听着像外行支招，但要判断它到底成不成立，得先弄明白那扇门后面的机器，究竟难在什么地方。

进这个车间要穿全套防护服，还要走一遍风淋室，把身上的毛发和皮肤细胞吹干净。污染这些设备的不是灰尘，是人本身。

光是极紫外厂房里面就有两千人上下，一天二十四小时连轴转。一台新机器从装配到调试合格，前后要一年半左右。

ASML自己的团队都没被允许在里面拍过东西，直到有媒体飞了半个地球过去。

芯片是这么做出来的：一片薄硅片上网格状排着一颗颗芯片，每片晶圆要叠上百层，堆出几十亿个晶体管，晶体管的排布决定了这颗芯片能干什么。

每一层都靠光刻印上去——光穿过刻着电路图形的掩模，打在涂了光刻胶的晶圆表面，图形就转印过去了。

ASML现在还在卖的上一代DUV机器，用的是193纳米的深紫外光。这一档里尼康和佳能还在跟它掰手腕。

ASML真正赌赢的，是一个当年很多人判定做不成的方向：把波长直接砍到13.5纳米的极紫外光。到今天为止，还没有第二家公司做出来过。

13.5纳米有多短？大约是五条DNA链并排摆在一起的宽度。这个波长有个要命的毛病，几乎所有物质都吸收它，空气吸收，普通镜子也吸收。所以整台机器内部必须抽成真空，所有的反射镜都得从头重做。

光源更离谱。机器里喷出一条细得像蛛丝的熔融锡流，每秒钟甩出五万颗锡滴。二氧化碳激光器——汽车厂里用来切钢板的那种——分成四路打上去，把锡滴汽化成比太阳表面还烫的等离子体，等离子体这才吐出极紫外光子。

光子由德国蔡司做的收集镜捞住，送进扫描仪，经过一组镜面反射、聚焦，打在晶圆台上那片硅片上。

蔡司为此专门造了一批镜子，是人类做出来的最平的表面。台积电有个说法形容这套系统的对准精度：相当于站在月球上用激光去打地球上的一枚硬币。

这条路早年也有别人试过。挡住他们的不是想不到，是投入规模和要熬的年头。ASML内部的原话是，从押注极紫外到证明它可行，花掉二十多年，中间好几次差点没命。这些年围绕这一项技术提交的专利申请，每年都是几百份的量级。

高数值孔径是极紫外的下一代。里头的工艺流程没变，光源还是同一套，区别在镜头的开口角度变大了，能收进来的光线角度更多。角度一多，更小的图形就能一次曝光印下来。

老的低数值孔径机器印不了那么小，只能换几张掩模反复曝光拼出来——一次变两次，两次变三次，工序一多，处理过程复杂起来，良率就往下掉。

数值孔径越大，能印的东西越小，代价是镜片得越大、整机越大、单价越高。这一代的价格已经按亿美元来算了。

一台这样的设备由四个子系统构成，分别在美国康涅狄格州、德国、荷兰和加利福尼亚制造，各自单独运到荷兰总部组装、测试，测完再拆掉，运往美国或者更多情况下的亚洲客户。安装一台要接两千多个电气连接、两公里多的线缆、十万个零件、四万颗螺栓。

它还极其吃电。ASML自己也承认这一点，说从用上极紫外到现在，单片晶圆曝光所需的能量已经降了一多半。

行业里有个不太好听的预警：要是人工智能芯片的能效跟不上，光是训练模型就能把全世界的电耗光，时间点大概在下一个十年的中段。

按目前的节奏，一台机器一小时能印两百片晶圆上下，一年三百六十五天不停机，目标是奔着每小时几百片去。

英特尔说他们已经用高数值孔径机器跑过几万片晶圆，可靠性比上一代高出约一倍。三星给出的说法是周期时间能砍掉一大块。

有人当面问过ASML一个很直白的问题：既然全世界只有你一家能造，为什么不把价格定得更高？

对方的回答是，拦着他们的是摩尔定律——芯片的单位成本必须一路往下走，客户才有钱走到下一个节点、再下一个节点。这条链子一旦停住，所有人一起陷进去。

有意思的地方在这儿：一颗芯片上百层，大部分层其实是用深紫外机器印的，那是小得多的系统。

老机器的价格从几百万美元到近亿美元不等，销售额至今占ASML的一半以上，需求一直很旺。你按一下按钮把车窗降下来，那颗芯片根本用不着极紫外。

恰恰是这些老机器，中国买了很多。美国的出口管制卡住的是极紫外设备，这道禁令从特朗普第一个任期就开始了，那届政府盯得最紧的，就是确保中国拿不到人工智能所需要的最先进工具和芯片。

深紫外这一档留了口子，中国这些年一直在往回囤。ASML的说法是，前几年市场高峰期接到的中国订单太多，后来的产能都用在消化这批积压上，中国一度占到他们业务的近一半，之后回落到三成左右。

同一场采访里，对方被问到中国能不能自己搞出极紫外，回答是可能性很小。可紧接着的下一句话，他自己也承认：中国正在把七纳米这类不需要极紫外就能做的先进节点往量产规模上推，在智能手机和个人设备这些领域，已经做成了。

一边说你造不出来，一边承认你已经在别的路上跑起来了。这两句话从同一个人嘴里出来，普通人也分得清哪句是判断、哪句是事实。

把这两句话摆在一起，那条找日本厂商的思路才有了落脚点。极紫外从来不是一家公司的机器。

ASML手上挂着八百家左右的全球供应商，镜子出自德国蔡司，光源的关键部件、掩模基板、光刻胶、涂胶显影设备，大量出自日本厂商。

它真正的护城河不是某一个零件，是把几百家供应商的东西整合成一台能稳定出片的机器的那套本事。

反过来说，被卡住的一方要补的也不是一件东西，是几十件。这几十件里头，有相当一部分日本手上是有的。

尼康和佳能没有退出这个行当，两家在深紫外一档还在跟ASML正面竞争；佳能这些年还在推纳米压印，用模板直接把图形压到晶圆上，绕开传统光学那一整套，理论上能省掉极紫外最昂贵的部分。设备之外，光刻胶、掩模基板、硅片这些材料环节，日本厂商的位置更靠前。

道理是通的，难的地方在别处。日本已经跟着把一批半导体设备列进了出口管制清单，对华出口要走许可流程；日本自己牵头攒的那个新先进制程项目，背后站着美国。

一家日本企业要不要跟中国做生意，从来不是它的技术部门说了算。换成普通人也一样：手里有一门吃饭的手艺，隔壁院子里说话最大声的那位拍着桌子不让你卖，你敢不敢卖？

ASML这边一点没停。高数值孔径还在爬产能，计划过几年把年产做到二十台上下。再下一代已经在路上，开口角度还要更大，能印的特征还要更小，价格照例继续往上走，公司高层被追问价签的时候只说现在讲数字为时过早。按客户路线图推算，这一代真正被需要，大概要等到2030年代的前中段。

配套的东西也跟着往前挪。亚利桑那州因为装了大量极紫外设备，ASML第一次把培训中心开到了美国，此前这类中心分别设在荷兰、中国台湾和韩国，目标是一年培训上千人来操作这套系统。

ASML的员工数从三万出头涨到四万多，其中八千多人在美国，全球六十个办事处里有十八个落在美国。多年来亚洲市场占了它八成以上的生意，美国这一头的份额正在快速往上走。

采访快结束的时候，有人问ASML的人怎么看未来。那位在这行干了十几年的高管说，如果他是ASML的员工，或者是这个领域里任何一家公司的员工，他都会很小心地确保自己的位置得到保护，不光是眼下这几年，还有更长的时间。他给出的理由是，在人工智能这一轮里，会出现新的半导体制造方式。

垄断的一方先开始惦记自己保不保得住位置，这句话本身就说明了点东西。

那个漏雨的棚子，撑到今天正好四十年。二十多年押一个没人相信的波长，中间几次差点收摊。急是没有用的——可眼下这个局面，谁又能安安稳稳地慢慢来？

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