光刻機(jī)，被稱為現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花，制造難度非常大，全世界只有少數(shù)幾家公司能夠制造。其售價高達(dá)7000萬美金。用于生產(chǎn)芯片的光刻機(jī)是中國在半導(dǎo)體設(shè)備制造上最大的短板，國內(nèi)晶圓廠所需的高端光刻機(jī)完全依賴進(jìn)口。

光刻機(jī)制造難度有多大？

光刻機(jī)跟照相機(jī)差不多，它的底片，是涂滿光敏膠的硅片。電路圖案經(jīng)光刻機(jī)，縮微投射到底片，蝕刻掉一部分膠，露出硅面做化學(xué)處理。制造芯片，要重復(fù)幾十遍這個過程。

位于光刻機(jī)中心的鏡頭，由20多塊鍋底大的鏡片串聯(lián)組成。鏡片得高純度透光材料+高質(zhì)量拋光。SMEE光刻機(jī)使用的鏡片，得數(shù)萬美元一塊。

ASML的鏡片是蔡司技術(shù)打底。鏡片材質(zhì)做到均勻，需幾十年到上百年技術(shù)積淀。

“同樣一個鏡片，不同工人去磨，光潔度相差十倍?！盨MEE總經(jīng)理賀榮明說，他在德國看到，拋光鏡片的工人，祖孫三代在同一家公司的同一個職位。

另外，光刻機(jī)需要體積小，但功率高而穩(wěn)定的光源。ASML的頂尖光刻機(jī)，使用波長短的極紫外光，光學(xué)系統(tǒng)極復(fù)雜。有頂級的鏡頭和光源，沒極致的機(jī)械精度，也是白搭。光刻機(jī)里有兩個同步運(yùn)動的工件臺，一個載底片，一個載膠片。兩者需始終同步，誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動，加速度跟導(dǎo)彈發(fā)射差不多。賀榮明說：“相當(dāng)于兩架大飛機(jī)從起飛到降落，始終齊頭并進(jìn)。一架飛機(jī)上伸出一把刀，在另一架飛機(jī)的米粒上刻字，不能刻壞了?！倍?，溫濕度和空氣壓力變化會影響對焦?！皺C(jī)器內(nèi)部溫度的變化要控制在千分之五度，得有合適的冷卻方法，精準(zhǔn)的測溫傳感器?！辟R榮明說。SMEE最好的光刻機(jī)，包含13個分系統(tǒng)，3萬個機(jī)械件，200多個傳感器，每一個都要穩(wěn)定。像歐洲冠軍杯決賽，任何一個人發(fā)揮失常就要輸球。

為什么全球只有荷蘭的ASML能制造頂級的光刻機(jī)？

首先我們應(yīng)該知道目前世界上最大的光刻機(jī)制造商是荷蘭ASML；1984年ASML從飛利浦獨(dú)立出來，專門致力于研發(fā)光刻技術(shù)，得益于近乎完美的德國機(jī)械工藝以及世界頂級光學(xué)廠商德國蔡司鏡頭，再加上美國提供的光源，ASML迅速發(fā)展，到如今占到了全球光刻機(jī)總銷售收入的78%；

而隨著ASML的壯大，高端光刻機(jī)市場基本被壟斷，Intel的晶圓工廠生產(chǎn)成本也日益增加，所以Intel大力扶持日本尼康以平衡ASML，而ASML獨(dú)步全球的工藝水平和穩(wěn)定性能最終擊敗尼康成為高端光刻機(jī)的王者，尼康則開始面向低端領(lǐng)域；如今全球最大的晶圓代工廠臺積電是ASML最大的股東，三星，Intel也占有ASML的股份，壟斷地位已經(jīng)形成。

光刻機(jī)這種高精度光機(jī)一體化設(shè)備，研發(fā)過程是沒有什么捷徑可走的，精度只能一步步提升。沒有一微米的基礎(chǔ)，就不可能造90納米的設(shè)備，沒有90納米的基礎(chǔ)，就不可能造45納米的設(shè)備。現(xiàn)在ASML可以造10納米以內(nèi)精度的設(shè)備，這個水平不是天上掉下來的，而是別人幾十年一步一步逐漸積累出來的。所以才能打敗美日競爭對手，占領(lǐng)市場。

市場化資源配置和市場化競爭，從理論上來說是不錯，可惜的是這個世界上市場無法決定的東西太多了，比如說禁運(yùn)或技術(shù)封鎖。

而且ASML有一個非常奇特的規(guī)定，那就是只有投資ASML，才能夠獲得優(yōu)先供貨權(quán)，意思就是要求他自己的客戶要先投資自己才行。這樣奇特的合作模式使得ASML獲得了大量的資金，包括英特爾、三星、臺積電、海力士都在ASML中有相當(dāng)可觀的股份，可以說大半個半導(dǎo)體行業(yè)都是ASML一家的合作伙伴，形成了龐大的利益共同體——就算是技術(shù)研發(fā)出現(xiàn)了失誤，英特爾擠擠牙膏就好了，并不會威脅到ASML的市場占有率。

而且不僅僅是來自合作伙伴的資金支持，更多的還有技術(shù)支持。比如說剛剛提到了ASML在EUV光刻技術(shù)上擁有世界第二的專利申請量，而世界第一是德國的蔡司公司，第三是韓國的海力士公司，而這兩家公司都是ASML的合作伙伴。