不久前，ASML前CEO彼得·溫寧克在荷蘭電視臺上很不屑地說：“中國造EUV原型機(jī)，完全在我們意料之中，合乎邏輯，這臺原型機(jī)，僅相當(dāng)于ASML 20年前的水平”！言語之中，充滿著不屑！被稱為“人類工業(yè)皇冠上的明珠”的光刻機(jī)是怎么發(fā)展起來的呢？

1984年，荷蘭飛利浦公司拆分半導(dǎo)體設(shè)備部門，聯(lián)合荷蘭政府、ASMI公司成立了ASML（Advanced Semiconductor Materials Lithography）。

那時的光刻機(jī)市場，被美國GCA、日本尼康/佳能統(tǒng)治了——1990年代，尼康占據(jù)全球光刻機(jī)市場70%的份額，ASML只能在中低端領(lǐng)域艱難求生。

1997年時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折：ASML押注“沉浸式光刻”技術(shù)，而尼康選擇了另一條路線。

這一技術(shù)路線的分歧，讓ASML在2000年后逐漸反超——2004年，ASML推出第一臺193nm沉浸式光刻機(jī)，一舉拿下全球一半以上的市場份額；到2010年，ASML徹底擠掉尼康、佳能，成為全球光刻機(jī)行業(yè)的絕對龍頭。

而真正奠定其“不可替代”地位的，是EUV（極紫外）光刻機(jī)的研發(fā)。

早在1997年，ASML就聯(lián)合英特爾、摩托羅拉等企業(yè)啟動EUV技術(shù)研究，但這臺“工業(yè)怪物”的復(fù)雜度，遠(yuǎn)超所有人的想象：

• 它包含10萬多個零部件，需要全球5000多家供應(yīng)商協(xié)同，僅德國蔡司的光學(xué)鏡頭，就需要打磨20年才能達(dá)到納米級精度；

• 美國Cymer公司提供的極紫外光源，要在每秒產(chǎn)生5萬次等離子體爆炸的同時，保持輸出穩(wěn)定；

• 整臺設(shè)備的對準(zhǔn)精度，相當(dāng)于“從地球發(fā)射子彈擊中月球上的一枚硬幣”。

2006年這一年，ASML交付了首臺EUV原型機(jī)，但這臺原型機(jī)的良品率很低，還不到10%，光源壽命只有短短幾百小時，完全沒法滿足芯片的量產(chǎn)需求。

在這之后13年里，ASML不斷整合供應(yīng)鏈、優(yōu)化技術(shù)細(xì)節(jié)——到了2019年，才推出可大規(guī)模商用的EUV光刻機(jī)，但是單臺售價高達(dá)1.5億美元，同時產(chǎn)量極低，全球每年產(chǎn)能只有十幾臺。

但同時讓ASML有了三重壁壘：技術(shù)壁壘（納米級精度）、供應(yīng)鏈壁壘（全球頂級企業(yè)綁定）、生態(tài)壁壘（長期的客戶服務(wù)與技術(shù)適配）——這也是溫寧克認(rèn)為“中國原型機(jī)相當(dāng)于ASML2006年水平”的主要原因。

溫寧克說“中國造EUV原型機(jī)在情理之中”，這句話的另一層意思是：中國不可能永遠(yuǎn)被擋在高端半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈之外。

作為全球最大的芯片消費(fèi)市場（占全球芯片需求的50%以上），中國在2018年后接連遭遇“卡脖子”——從華為芯片斷供，到高端光刻機(jī)禁售，核心技術(shù)的缺失，直接威脅著電子信息、汽車、通信等數(shù)十個產(chǎn)業(yè)的安全。

中科院院士，中科院原院長白春理說，“上世紀(jì)六七十年代時候，中國做光刻機(jī)，跟國外差距沒那么大，那個時候荷蘭的 ASML 還沒成立，我們就已經(jīng)做出光刻機(jī)來，離當(dāng)時的國際先進(jìn)水平，差別頂多就是一代，質(zhì)譜儀、電鏡，我們中國原來都能做的，但是國外的便宜又好用，都買國外的，所以我們就發(fā)展不起來，現(xiàn)在反過來一想，你不賣，那我必須自己做，那沒準(zhǔn)這種倒逼機(jī)制也許會使我們這些東西能夠發(fā)展起來”

在國外以光刻機(jī)為典型代表的“卡脖子”困境下，確實為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了一系列倒逼效應(yīng)：

從技術(shù)攻堅角度而言，被“卡脖子”讓科研人員、企業(yè)等清晰認(rèn)識到關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。以光刻機(jī)為例，它集光學(xué)、機(jī)械、電子、軟件等多學(xué)科前沿技術(shù)于一體，制作工藝極其復(fù)雜。此前國外壟斷企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢限制對華出口，這促使我國科研團(tuán)隊全力投入研發(fā)。

產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面，“卡脖子”困境促使國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)緊密抱團(tuán)。因為光刻機(jī)生產(chǎn)涉及成百上千家供應(yīng)商，芯片制造產(chǎn)業(yè)同樣產(chǎn)業(yè)鏈冗長。當(dāng)國外斷供風(fēng)險出現(xiàn)，國內(nèi)的材料供應(yīng)商、精密部件制造商、系統(tǒng)集成商等開始深度合作，打破以往各自為戰(zhàn)的局面，構(gòu)建起完整且自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)從設(shè)計研發(fā)、原材料供應(yīng)、生產(chǎn)制造到封裝測試全流程協(xié)同推進(jìn)，確保相關(guān)產(chǎn)業(yè)即使在外部封鎖下也能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

在人才培養(yǎng)體系上，“卡脖子”也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

一方面，大量高端人才受愛國情懷與科研挑戰(zhàn)吸引，投身到如光刻機(jī)研發(fā)這類關(guān)鍵領(lǐng)域，高校也針對性地調(diào)整學(xué)科設(shè)置、課程內(nèi)容，培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求的專業(yè)人才；

另一方面，在實戰(zhàn)研發(fā)過程中，通過項目鍛煉培養(yǎng)了一批既懂理論又能實操的復(fù)合型人才，他們帶著解決實際問題的經(jīng)驗在產(chǎn)業(yè)中持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，為后續(xù)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)拓展注入源源不斷的活力，使得我國在應(yīng)對“卡脖子”難題中有堅實的人才支撐。

哈工大趙永蓬教授團(tuán)隊的“放電等離子體極紫外光刻光源”技術(shù)于 2025 年 1 月 5 日被報道獲得 2024 黑龍江省高校和科研院所職工科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化大賽一等獎 ，此技術(shù)攻克了我國 EUV 光刻機(jī)關(guān)鍵的光源瓶頸。

長春光機(jī)所的第一臺 EUV 光刻機(jī)工程樣機(jī)、清華大學(xué)的穩(wěn)態(tài)聚束光源技術(shù)，都為 EUV 發(fā)展添力。此外，華為和中芯國際也亮點頻頻。華為不斷加大芯片研發(fā)投入，在芯片設(shè)計領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，麒麟系列芯片性能卓越；雖受外部限制，仍通過技術(shù)迭代突破困境。中芯國際作為國內(nèi)芯片制造大廠，在工藝制程上發(fā)力，穩(wěn)步推進(jìn) N+1、N+2 等制程工藝研發(fā)，提升芯片制造產(chǎn)能與良品率；

從長遠(yuǎn)目標(biāo)來看的話，這種“卡脖子”的倒逼機(jī)制雖然短期給我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來很多限制，但卻能促使我國堅定自主創(chuàng)新決心，全方位提升科技、產(chǎn)業(yè)與人才實力，實現(xiàn)最終的關(guān)鍵領(lǐng)域突圍。

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