作為世界工業(yè)粉碎機(jī)，中國(guó)光刻機(jī)是否能彎道超車

工業(yè)圈里一直流傳中國(guó)是發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)的粉碎機(jī)，中國(guó)生產(chǎn)什么東西，就把東西變成白菜價(jià)。

盾構(gòu)機(jī)，中國(guó)生產(chǎn)之前，德日美三家占據(jù)90%以上市場(chǎng)，最典型的一次外商開口一臺(tái)7億元。現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)占世界7成市場(chǎng)份額，順便把品類價(jià)格降低40%以上。

中國(guó)還是世界上最大的人工鉆石生產(chǎn)國(guó)，產(chǎn)量甚至占到世界總產(chǎn)量的90%，達(dá)到了200億克拉/每年。這個(gè)產(chǎn)量大概是全球天然鉆石年產(chǎn)量的200倍，而且是在中國(guó)大量的生產(chǎn)機(jī)器閑置下的產(chǎn)量。最要命的是，人造鉆石的品質(zhì)已經(jīng)完全可以和天然寶石級(jí)鉆石相媲美，甚至還要更加的完美，而價(jià)格只有天然鉆石的60%左右。據(jù)預(yù)計(jì)，技術(shù)的進(jìn)步將使價(jià)格達(dá)到天然鉆石的20%。

包括之前一直被人吐槽的圓珠筆筆芯，也是燒了一爐夠用好幾年。

然而在光刻機(jī)領(lǐng)域，仍然被阿斯麥（ASML）這家荷蘭公司壟斷了整個(gè)高端光刻機(jī)市場(chǎng)，卡住了芯片制造的命脈。只有ASML能夠每年穩(wěn)定制造出一定數(shù)量的EUV光刻機(jī)。無論是臺(tái)積電還是三星電子，都需要從ASML購(gòu)買。

最關(guān)鍵的是，ASML雖然是一家荷蘭公司，但是其背后卻由美國(guó)的資本掌控，同時(shí)很多關(guān)鍵的零部件也來自美國(guó)，很多時(shí)候就算有錢也買不到。國(guó)產(chǎn)芯片想要徹底沖破壟斷，只能在光刻機(jī)上下功夫。

光刻機(jī)難不難？難！

如果只看ASML前后十幾年燒了上百億美金的科研經(jīng)費(fèi)，甚至你會(huì)無法理解這項(xiàng)技術(shù)為何會(huì)被荷蘭的一家“鄉(xiāng)鎮(zhèn)公司”壟斷。

然而即使有上百億美金，也無法復(fù)制一個(gè)ASML，這個(gè)道理大家都懂，產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)恰吧L(zhǎng)”出來的，不是設(shè)計(jì)出來的。

因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)實(shí)在太難了。

想當(dāng)年，英特爾組局，搞起了一個(gè)EUV LLC的復(fù)仇者聯(lián)盟，里面各個(gè)都是大佬，除了英特爾和牽頭的美國(guó)能源部以外，還有摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下屬三大國(guó)家實(shí)驗(yàn)室：勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室。

這些實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)科技發(fā)展的幕后英雄，之前的研究成果覆蓋物理、化學(xué)、制造業(yè)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的各種前沿方向，有核武器、超級(jí)計(jì)算機(jī)、國(guó)家點(diǎn)火裝置，甚至還有二十多種新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素。

EUV LLC可說是用舉國(guó)之力才研制出了極紫外光刻技術(shù)。而且，ASML背靠一條國(guó)際化的供應(yīng)鏈，許多關(guān)鍵元器件分布在各大供應(yīng)商處，相比整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)投入，企業(yè)本身的科研經(jīng)費(fèi)只是冰山一角，各個(gè)環(huán)節(jié)都要砸進(jìn)去巨額費(fèi)用。

EUV光刻機(jī)的所有零件、材料，樣樣挑戰(zhàn)人類工藝的極限。例如，因?yàn)榭諝夥肿訒?huì)干擾EUV光線，生產(chǎn)過程得在真空環(huán)境。而且，機(jī)械的動(dòng)作需要精確到誤差僅以皮秒（兆分之一秒）計(jì)。

最關(guān)鍵零件之一，由德國(guó)蔡司生產(chǎn)的反射鏡得做到史無前例的完美無瑕，瑕疵大小僅能以皮米（奈米的千分之一）計(jì)。

這是什么概念？ASML總裁及執(zhí)行長(zhǎng)溫彼得（Peter Wennink）接受《天下》獨(dú)家專訪時(shí)解釋，如果反射鏡面積有整個(gè)德國(guó)大，最高的突起處不能高于一公分高。

如果從零開始，在技術(shù)積累到一定規(guī)模之前沒法銷售，等于要自費(fèi)科研，這成本差距就太大了。這就是ASML敢說出“即使把圖紙公開，也不怕EUV光刻機(jī)被山寨”這樣有底氣的狠話。

中國(guó)想在這領(lǐng)域追上，難度比明面上的幾百億差距大太多了。

賺錢不？不賺！

光刻機(jī)和其他工業(yè)母機(jī)一樣，市場(chǎng)利潤(rùn)不高，而且產(chǎn)品壽命很長(zhǎng)，現(xiàn)在二手光刻機(jī)賣得很便宜，這導(dǎo)致如果做不到最先進(jìn)，就賣不掉（人家二手老款更便宜）。

2019年，ASML收入132.4億美元，凈利潤(rùn)180億元左右。今年一季度高速增長(zhǎng)，凈利潤(rùn)就有102億元。這樣的利潤(rùn)，相比起它的投入成本，實(shí)在不值得一提。對(duì)比中國(guó)超過2萬億元的半導(dǎo)體市場(chǎng)體量來說，并不算大。其他國(guó)家并沒有下大力氣，是因?yàn)檎娴臍⑷胧袌?chǎng)去做，其實(shí)賺不了多少錢，這個(gè)市場(chǎng)太小了，光刻機(jī)全球最多一年賣個(gè)十幾臺(tái)，市場(chǎng)就這么大，兩家公司搞那就虧死了。當(dāng)年日本佳能之所以沒有和尼康一樣去做光刻機(jī)，就是因?yàn)樗臄?shù)碼相機(jī)稱霸世界，利潤(rùn)很好，對(duì)一年銷量只有上百臺(tái)的光刻機(jī)根本不重視。

技術(shù)難度大，又不賺錢，國(guó)家為什么還大力氣去做光刻機(jī)？

因?yàn)檫@不是錢不錢的問題，這是關(guān)系到技術(shù)壟斷和國(guó)家工業(yè)科技能力，這不單純是個(gè)經(jīng)濟(jì)問題，無法用企業(yè)效益角度考慮，虧錢也得做，虧大錢也得做。

實(shí)際上一個(gè)國(guó)家如果可以做出最頂級(jí)的光刻機(jī)（不用其它國(guó)家的技術(shù)），那就相當(dāng)于一個(gè)國(guó)家的工業(yè)科技能干全球其它總和了。百億美元研發(fā)費(fèi)，對(duì)于中國(guó)真不算多，光現(xiàn)在投在存儲(chǔ)器建廠的都遠(yuǎn)超過這個(gè)錢了，港珠澳大橋花費(fèi)都比這多。

其實(shí)彎道超車的重點(diǎn)不是直線抑或曲線，而是賽道情況。就好像賽車比賽，對(duì)手雖然是豪華越野車，我們只是小奧拓，但是我們把路修成高速公路，小奧拓一樣能跑到120，對(duì)手在崇山峻嶺的坡路上，再好的車跑到80都很勉強(qiáng)。ASML也是當(dāng)年賭對(duì)了路子才活了下來，事實(shí)上，ASML的光刻機(jī)技術(shù)，也是停頓了差不多20年才實(shí)現(xiàn)了突破。

當(dāng)前EUV光刻機(jī)的物理極限是3nm，如果想實(shí)現(xiàn)突破必須轉(zhuǎn)型為其他技術(shù)方案。換言之，3nm是個(gè)新的起點(diǎn)。

技術(shù)、資金、人才，這些都不是問題，能否攻克這些問題的關(guān)鍵，取決于我們的決心有多大。

誠(chéng)然，科學(xué)技術(shù)不是有需求有錢就一定能解決，還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。也有很多人因?yàn)闈h芯等一系列騙資金項(xiàng)目寒了心。然而，我更愿意相信沒有什么永遠(yuǎn)的王者，芯片產(chǎn)業(yè)從出生到現(xiàn)在，光刻行業(yè)所謂的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)都換了好幾茬，ASML也不會(huì)是光刻機(jī)永遠(yuǎn)的霸主。趨勢(shì)一定是我國(guó)追趕或創(chuàng)新而擺脫技術(shù)封鎖。

光刻機(jī)并沒有那么難了。