光刻机断供，影响有多严重？

edaboss

近期，虽然中美贸易纠纷告一段落，双方已签署一阶段协议，然而，美国政府却频频在其他方面搞事情，比如撺掇各国政府不要使用华为设备，意图加大对华为的出口管制力度，以及最近这件事儿：

以 " 安全威胁 " 为由向荷兰政府施压，要求荷兰公司 ASML 终止向中国企业出售价值 1.5 亿美元的 EUV 光刻机。

提起荷兰，大家第一反应可能都是这个以郁金香、风车、红灯区、大麻合法化为关键词的欧洲小国似乎怎么也不会与高科技沾边，更别说会具备能掐住我国整个芯片产业脖子的能力了。然而人家不但能，还能掐死你。

人口仅有 1700 多万的荷兰，却有十几家公司名列世界 500 强名单内，包括壳牌石油（想不到是荷兰的吧）、飞利浦、恩智浦（华为的核心半导体供应商）等等，以及今天文章的主角：ASML。

一看到 ASML，很容易看错成当前网络流行语：AWSL（啊，我死了）。但其实人家的全称是：Advanced Semiconductor Material Lithography，翻译过来就是 " 先进半导体材料光刻技术 " 公司，不过国内一般音译管它叫做阿斯麦尔。

这公司主营业务非常单一，就干一件事儿：为半导体生产商提供光刻机及相关服务。

什么是光刻机？大家应该都知道芯片是长这样婶的。

但其实指甲盖甚至不如指甲大的芯片里，是集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件的。当然，在这么狭小的空间里怼进去这么精密的元器件和导线，人工是肯定做不到的。

而实际上，芯片生产中最重要的一个环节，是要使用光刻机将复杂的电路结构印到晶圆上。注意这个字：印，冲印照片的印。

先说说晶圆是啥？晶圆是指半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。简单理解，晶圆就是芯片的母体，芯片要用晶圆制作出来。

但实际上一个晶圆很大，上面可以同时制作 N 张芯片，所以最后做出的成品是这样婶的：

光刻机的原理是怎样的呢？这里引用一个我觉得解释的最清晰的作者的阐释：

光刻的原理是在硅片表面覆盖一层具有高度光敏感性光刻胶，再用光线（一般是紫外光、深紫外光、极紫外光）透过掩模照射在硅片表面，被光线照射到的光刻胶会发生反应。此后用特定溶剂洗去被照射的光刻胶， 就实现了电路图从掩模到硅片的转移。

咋理解呢？你想象下假如你用小刀在橡皮上刻自己的名字，这小时候都干过吧？小刀就是光刻机，橡皮就是晶圆，掩膜就是你给自己设计的图纸，小刀刻过的地方，最后用嘴使劲一吹，橡皮屑就吹飞了，相当于被溶解的光刻机打印过的晶圆的部分。

剩下的部分，就是你在橡皮上刻出的字，也就是光刻机 " 刻 " 出的电路结构。

而光刻机所使用的曝光光源为紫外光，目前使用的能曝光最精细电路的紫外光是极紫外光（EUV），这种光刻机也被称为 EUV 光刻机。

所以，光刻机并不是将电路真正的像小刀似的在晶圆上刻出来的，而是通过光学技术冲印出来的。因此，光学技术比较强的公司，按理来说也可以转型光刻机领域。

所以，世界前三大光刻机厂商中，除了 ASML，第二三分别是日本的尼康和佳能，没错，就是生产照相机的尼康和佳能。

但是 ASML 的市场份额完全碾压其余所有厂家，这是因为对于光刻机来说，最重要的性能参数就是它的分辨率，这里的分辨率是指对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。

而目前能生产分辨率最高的 EUV 光刻机的厂家只有 ASML，可以说是垄断市场。

这个分辨率为啥这么重要？咱们学工科的应该都知道摩尔定律。英特尔创始人摩尔曾经预测：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍。

目前摩尔定律依然生效，所以说，市场上的芯片集成度持续翻倍增长，导致光刻机需要打印的电路精细度持续增加，也就是分辨率不断提升。

那么现在世界最顶尖的光刻机已经能实现什么样的分辨率了呢？答案是 7nm，而且即将走向 5nm。nm 是纳米的意思，是 10 的负 9 次方米，1 纳米相当于 4 倍原子大小，比单个细菌的长度还要小的多，知道顶尖光刻机多牛 B 了吧，竟然能把电路打印在这个维度上。

咱们有的时候听说手机芯片，比如高通或者麒麟的芯片是 7nm 制程，也是同样的意思。集成电路的精细度越高，生产工艺越先进，芯片性能越强。

所以说，没有光刻机，就没有芯片。没有高端光刻机，就没有高端芯片。有什么分辨率的光刻机，才能造出什么级别的芯片。

这就是为什么 ASML 的光刻机无法替代的原因。

那么光刻机能不能国产呢？其实改革开放以来，我国很多工业设备都实现了国产，甚至实现对外国产品的超越，比如很多重型机械，以及目前通信领域的基站等。

但是，很多精密仪器设备，中国目前较国外不但是落后，而且是存在代差的。比如光刻机，中国最顶尖的光刻机制造商上海微电子装备 ( SMEE ) 目前最先进的光刻设备也只能做到 90nm。

啥概念？咱们都知道英特尔酷睿处理器，酷睿可以说是目前电脑处理器的绝对霸主，酷睿 2006 年推出的第一代产品，芯片制程就已经达到 65nm，咱们现在的国产光刻机还制造不了 15 年前的电脑芯片。。

芯片生产是涉及到很多环节的，真正需要使用光刻机的公司是芯片代工厂。目前全球最大的芯片代工厂是来自台湾的台积电。你能想到的包括苹果、华为等手机厂商都将自己设计的芯片交由台积电来加工制造。

而 ASML 的主要大客户也正是台积电，比如 19 年台积电就一次性购买了 18 台 EUV 光刻机来生产 7nm 芯片，每台价格大概在 1.2 亿美元左右，ASML 有多赚，可见一斑。

但人家的产能有限，2019 年 ASML 全年才能生产 30 台 7nm 的 EUV 光刻机，所以不是贵的问题，是人家想卖给谁的问题。

比如中国最大的芯片代工公司中芯国际，就因为光刻机的问题，一直只能吃点台积电不要的低级别芯片的残羹剩饭，目前最高也就能生产 28nm 制程芯片。

而好不容易 19 年订购了一台 ASML 的 EUV 光刻机，又遭到美国的频频阻挠，一直传出无法交货的消息。而且就算这一台光刻机顺利到货，也远远达不到量产芯片的水平。

因此，光刻机对中国的芯片制造产业来说，是完全无法规避的一个致命环节。也难怪中国驻荷兰大使徐宏，直接在荷兰媒体《金融日报》上用了两个整版 ( 包括头版头条 ) 专门讨论美国施压阻止荷兰向中国出口阿斯麦公司 ( ASML ) 生产的 EUV 光刻机一事。

中国芯片产业，道阻且长。

注：EDABOSS编辑转载，意在传播价值，如有版权异议，请联系IC小镇镇长