为什么最先进的光刻机是荷兰生产的？

荷兰光刻机巨头ASML

光刻机：“人类最精密复杂的机器”

在芯片制造过程中，有这么一项步骤：利用紫外线去除晶圆表面的保护膜。用以完成这一个步骤的机器，我们称它为光刻机。

芯片制造，光刻机是核心设备。目前在光刻机领域，有四个档次，分别是超高端、高端、中端和低端，分别对应的节点是5/7nm工艺、7-28nm工艺、28-65nm工艺和65-90nm工艺。

如今，任何电子设备几乎都离不开芯片，而自从芯片工艺进入到7nm时代后，需要用到一台顶尖的EUV光刻机设备，才能制造7nm、5nm等先进制程工艺的芯片产品。目前，这种顶尖的EUV极紫外光刻机，只有荷兰光刻机巨头ASML（阿斯麦）才能制造。

如果没有光刻机，即使能设计出最为先进的芯片，也无法进行制造和封装等后续的操作。这也就是为什么华为海思研发的基于5nm工艺的麒麟9000芯片，在国际上都享有盛名，但没有高端EUV光刻机的支持，就算拿到世界第一，也无用武之地。

光刻机巨头：荷兰ASML的崛起之路

为什么最顶尖的光刻机是来自荷兰，而不是美国？

20世纪60-70年代，光刻机的早期发展阶段，美国是走在世界前面的。那时的光刻机原理很简单，就是把光通过带电路图的掩膜投影到涂有光敏胶的晶圆上，那时的晶圆也只有1英寸大小。

80年代左右，由于美国的扶持，一些装配产业向日本转移，日本也抓住了机遇，在半导体领域趁势崛起。90年代，日本的半导体产业成为了全球第一，出口额超过美国。

1984年，荷兰光刻机厂商ASML成立，此时的阿斯麦只是飞利浦和一家小公司ASM International以50:50的比例组成的合资公司，最初员工只有31人。在成立初期，ASML没钱没客户，甚至只能在简易木板房工作。

1997年，英特尔和美国能源部牵头组建EUV LLC前沿技术组织，集成了通讯巨头摩托罗拉、IBM、芯片巨头AMD，以及能源部下属三大国家实验室：劳伦斯-利弗莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室和劳伦斯伯克利实验室。

这些实验室是美国科技发展的幕后英雄，之前的研究成果覆盖物理、化学、制造业、半导体行业的各种前沿科技。

此时的美国政府将EUV技术视为推动本国半导体产业发展的核心技术，并不太希望外国企业参与其中，但是此时美国本土光刻机企业已是“扶不起的阿斗”。

最后，ASML同意在美国建立一所工厂和一个研发中心，以满足所有美国本土的产能需求，保证55%的零部件均从美国供应商处采购，并接受定期审查，才被纳入美国EUV LLC联盟。

这也就是为什么说“ASML一半是欧洲的，一半是美国的。”

ASML被允许加入EUV LLC之后便顺风顺水一飞冲天，而尼康和佳能却被排除在外，从而失去了未来的门票。

制造先进光刻机，比造原子弹还要难？

十多年来，ASML一直都占据着全球第一的位置，而ASML的总裁也曾表示，即使他们将EUV光刻机制造的图纸公开，也没有一家公司可以顺利制造出来。

EUV光刻机，这台比原子弹还难造的机器，单台售价超过1.2亿美元，虽然价格高昂，却依旧供不应求，甚至有些国家就算出价再高也买不到。

一台顶级的EUV光刻机重达180吨，包含大约10万个零部件，全球供应商超过5000家，需要40个集装箱运输。即使你购买到了ASML的EUV光刻机，如果没有他们的帮助，你也无法正常安装使用，整个光刻机设备的安装调试就需要一年时间。

虽然ASML是一家荷兰公司，但它的背后却有着欧盟及美国的力量，很多关键技术都是由美国及欧盟国家提供的。一台顶尖EUV光刻机的零部件中，美国光源占27%、荷兰腔体和英国真空占32%、日本材料占27%、德国光学系统占14%，它是全世界顶尖技术的结晶。

目前中国的光刻机领域还处于初步发展阶段，上海微电子已经能够实现90nm光刻机量产。但是90nm之后，还有65nm、45nm、32nm、22nm、14nm、10nm、7nm、5nm，这些节点技术一步一个坎，有些坎几年都未必能更新出一代。万里长征才开始第一步。