摘要：把一台极紫外光刻机从工厂运到客户厂房，就像一场大型物流行动。整台设备拆成几十个大箱，得用四十只货运集装箱，三架货机和二十辆卡车运送，运输路线、装卸步骤要事先规划好，每一步都要有备选方案，不然就可能耽误交期，单台机器买价比私人飞机还贵，卖价超三点五亿美元，在运输

把一台极紫外光刻机从工厂运到客户厂房，就像一场大型物流行动。整台设备拆成几十个大箱，得用四十只货运集装箱，三架货机和二十辆卡车运送，运输路线、装卸步骤要事先规划好，每一步都要有备选方案，不然就可能耽误交期，单台机器买价比私人飞机还贵，卖价超三点五亿美元，在运输安装上绝不能有任何侥幸心理。

光刻机本身就是一个复杂系统，一台机器大概有10万个零件组成，从螺丝到大块的真空舱环环相扣。ASML并不是把所有的关键零件都自己做出来，更像是一个指挥者，组织一百多家顶级供应商把很多很难做的模块拼装成整台机器。这样分工下来每个环节都可以用上全世界最牛的技术，整个系统也难以被模仿。

在这几家供应商中，德国的蔡司占据着非常重要的地位。蔡司负责整台机器最核心的反射光学系统。EUV使用的光波长是十三点五纳米，在空气中无法传播，不能通过普通的玻璃透过，只能靠反射镜来引导光线，并且整个光路都要在真空中工作。蔡司提供的光学组件高一点五米，重三点五吨，由超过三万五千个精密部件组成，镜子表面的平整度达到了极限：如果把一块镜子放大到整个德国国土大小，最高的凸起也不过零点一毫米。每片反射镜的表面涂有上百层、厚度只有几纳米的薄膜，每一层之间要达到原子级的精度。制作这样一片镜面常常需要几个月的时间，能够制造出这样的镜面的人全世界都很少见。

激光也是重要部分，美国Cymer供应高功率激光器，它的任务是把目标材料变成发光的等离子体。EUV光刻很特别，它的工作原理就是激光每秒要对比硬币还小的锡液滴打出几千次脉冲，让这些液滴瞬间变成能发出十三点五纳米光的等离子体，要想让它稳定工作，液滴速度、激光能量、真空度还有冷却系统等等很多参数都要

ASML的技术路线有两条重要的脉络，一条是现在用的EUV线宽可以推到五纳米以下。另一条是以前主要采用的深紫外技术叫DUV，在DUV工艺中，为了接近EUV能达到的分辨率，制造厂通常需要使用多重图案化工艺来达到目的，这样会使得流程更长、速度慢、成本高、良率也更难控制。所以要做出极先进的芯片，目前只有EUV无可替代。

装备制造业不是单靠一项技术就能赢的，ASML的护城河是整个生态系统。它包括光学、激光、精密机械、真空技术、光刻胶、掩膜版、检测设备等等多个方面，在任何一方面想超越ASML都需要做到行业顶尖水平，而这些专业的领域都是要花很长时间才能达到高水平的，所以想要打败他们就要拥有各种各样的优秀人才，但是这种优秀的人才很少，因为成为优秀的EUV工程师需要多年时间在真机上积累经验，而且大部分都在ASML或者核心供应商那里。曾经有人出三倍高薪挖蔡司工程师但效果不明显就说明了这个道理：真正的技术和知识不是钱能搬得走的。

资金层面也不是小数目，过去二十年ASML和合作伙伴在研发、生产上的投入有几百亿美金之巨。单凭一家企业或者一个国家政府短时间内很难拿出如此长时间、高风险的投入，时间也是一个关键因素，技术上每次进步哪怕是一轮工程优化都可能是好几年积累下来的成果，知识与工艺的细节往往藏于长期运行以及大量试错之中，并非短期内投资就能复制出来的。

企业间也深度合作了，资本上是二零一六年ASML给蔡司SMT部门投进去十五亿欧元的钱拿回二十四点九个百分点的股份比例，这种绑定让彼此的技术和供应更紧密。而合作带来的商业回报也很明显：蔡司SMT营收从二零一六年的十二亿欧元到二零二四年的四十一亿欧元，这一组数据表示着把重要的供应商绑在自己的生态里紧紧跟着走，既稳住了供应链又扩大了自己的生意规模。

光刻机有些关键部件，除了镜头和激光之外，还包含控制系统以及配套工艺。ASML浸没式光刻的经验显示多方合作的结果，沉浸技术是把水层放置在镜头与晶圆中间，并改变光线行进的路径，在一九三纳米光源下取得更高分辨率，蔡司要修改镜头的设计使之适应这种办法，研究院得研发精确控制水量的方法，这才使得这种方法可以在工业量产环境中稳定地使用。到二零零四年年底为止，台积电用比较旧型的系统实现了九十纳米节段上芯片的量产，这表明这样的方法确实有商业化的潜力。

除了设备，客户的经验数据也很重要。一个芯片厂大量生产时积累的工艺参数、调优方法和良率曲线等都是后来者难以获得的数据。即使可以仿造出类似的机器外形与规格，对应的工艺调优经验、日常维护经验和长期合作培养出来的默契也很难复制。因此ASML的优势不仅在机器本身，也在围绕着机器的操作与产业生态。

全球范围内，想挑战ASML的企业或者国家，面临的门槛是全方位的。光学、激光、精密机械、真空技术等等多个领域都要突破才行。人才培养需要在实机上长久磨炼。资本投入要承受多年才能看到回报的压力。产业链条从上游材料到下游封测都需要对接。任何一个环节出现问题都会影响整体性能。

中国这边竞争策略更多是DUV设备，有几家在这一块线努力做相关技术与产业化。因为短时间内复制EUV的全套技术和生态太贵了。DUV设备还是能通过各种工艺来支撑一定范围内的先进芯片生产，但要到EUV直接做到的那个点成本和复杂程度会大幅提高。

ASML没有停下脚步，公司正在推进下一代高数值孔径的EUV研发工作，想要用更大的数值孔径来进一步优化分辨率，这会带来新的工程难题，并且要展开更深一层的合作才行，ASML还跟核心供应商保持着紧密联系，把系统的竞争壁垒越垒越高，在可预见的时间段内，这种依靠全球顶尖资源进行整合的方式大概率还会处于领先位置。

从现实复制一条路，需要很多的钱、时间、人。任何人都要在资金链上，在人才链上，在技术链上同时发力，否则即使你在某个方面有所突破，但是因为其他环节的短板限制了你很难形成竞争力。光刻的前沿不是单纯的比拼技术，这是一个产业链条上的整体竞争，是人才链上的竞争，也是资金链上的竞争。目前来看想要撼动ASML的位置难度依旧很高。

来源：积极的沙滩WxAKI