商务部官网消息，3月23日-28日，王文涛相继会见了高通、苹果、宝马等超10家外企高管。

王文涛强调，中国坚定不移推进高水平开放，愿为包括阿斯麦公司（ASML）在内的跨国公司来华发展创造良好营商环境，并提供高效服务。希望阿斯麦坚定对华贸易投资合作信心，为中荷经贸合作作出积极贡献，并共同维护全球半导体产业链供应链稳定。双方还就阿斯麦在华发展等议题进行了交流。

记者留意到，上述会面距离3月8日荷兰政府发布有关即将出台的半导体设备出口管制措施进一步的信息刚过去20天。这些新的出口管制措施侧重于先进的芯片制造技术，包括最先进的沉积设备和浸润式光刻系统。

作为全球光刻技术的领导者，ASML成立于1984年，目前在16个国家和地区超过60个城市设有办公室，员工超过3.5万人。如今，ASML占据了全球60%以上光刻机市场份额，也是全球唯一一家能够供应7nm及以下先进制程所需的EUV光刻机厂商。1988年至今，ASML在中国大陆的全方位光刻解决方案下的装机量已超过1000台，相应员工数量也超过了1500人。

谈及有关新的出口管制影响，ASML在3月9日的声明中表示，由于即将出台的法规，ASML将需要申请出口许可证才能发运最先进的浸润式DUV系统。这些管制措施需要一定时间才能付诸立法并生效。“基于相关公告、我们对荷兰政府许可证政策的预期以及当前的市场形势，我们预计这些管制措施不会对我们已发布的2023年财务展望以及于去年11月投资者日宣布的长期展望产生重大性影响。”ASML阐述。

ASML在3月9日的声明中还强调：“新的出口管制措施并不针对所有浸润式光刻系统，而只涉及所谓‘最先进’的浸润式光刻系统。尽管ASML尚未收到有关‘最先进’的确切定义的信息，我们将其解读为我们在资本市场日会议上定义的‘关键的浸润式光刻系统’，即TWINSCAN NXT：2000i及后续推出的浸润式光刻系统。此外，我们要指出，先进程度相对较低的浸润式光刻系统已能很好满足成熟制程为主的客户的需求。最后，ASML的长期展望的基础是全球长期需求和技术趋势，而不是对具体地域的预期。”

事实上，自3月8日荷兰政府发布即将出台上述出口管制措施这一信息以来，相关事件动态一直受到外界关注。

3月16日，在商务部召开的例行新闻发布会上，有媒体提问：近日荷兰外贸与发展合作大臣施赖纳马赫尔向荷兰议会致函称，将限制半导体技术的出口，以保护国家安全。请问商务部对此有何评论？

对此，商务部新闻发言人束珏婷表示，中荷双方近期就双边经贸合作及相关问题保持沟通。

近年来，个别国家为维护自身霸权，不断泛化国家安全概念，滥用出口管制措施，甚至不惜牺牲盟友利益，胁迫一些国家对中国采取贸易保护做法，人为推动产业脱钩断链，严重阻碍了世界经济复苏和发展。束珏婷表示，希望荷方从自身长远利益和公平公正市场原则出发，恪守国际经贸规则，不滥用出口限制措施，同中方共同维护全球产业链供应链安全稳定，维护中荷两国和双方企业的共同利益。

数据显示，在2021年，中国大陆就已是ASML第三大市场，约占其2021年全球营业额14.7%（即27亿欧元），2021年中国大陆的出货量占其全球出货量的16%。在2022年9月的一次专访中，谈及在中国市场发展，ASML中国区总裁沈波曾表示：“我们认为，中国对于全球发展半导体产业是非常重要的组成部分，抛开非市场的外在因素，从公司本身角度而言，我们对于中国市场的投入和支持是非常坚定的。”

众所周知，早在2019年，ASML就开始停止对中国销售EUV光刻机。“光刻机之痛”，成了我国半导体产业难以逾越的坎儿。本篇文章就在回顾中国光刻机艰难往事的基础上，剖析我国光刻机到底难在哪里，今后的路又应该怎么走。

EUV光刻机   源自: ASML官网

01 国产光刻机艰难往事

艰难开局

1956年，周恩来总理收到了一份六百万字的草案，在这份《十二年科学技术发展远景规划》中，中科院的学部委员们提出了57项重点发展任务。看着厚厚的资料，周总理向专家们请教：“这么多重点，国务院应该主要抓哪些？”

最终，57项任务被凝结为四大紧急措施：计算技术、无线电电子学、自动学和远距离操纵技术，以及半导体技术。

新中国对半导体的重视的确不算晚。两年后，美国德州仪器的基尔比、仙童半导体的诺伊斯，才几乎同时做出人类史上的第一块集成电路，打开了潘多拉魔盒。作为集成电路（芯片）制造的必备设备，光刻机从此走上历史舞台，走进发展快车道。中国光刻机的发展，也从此时开始。

1961年，美国GCA公司制造出了第一台接触式光刻机。而一个广为流传的说法是，1966年，中科院下属109厂就与上海光学仪器厂协作，研制成功了我国第一台65型接触式光刻机。

早期的光刻机复杂程度和照相机差不多，技术难度不高，所以大家的差距也没那么大。半导体市场的快速发展，推动着光刻机的需求和生长。日本的佳能、尼康，美国的GCA公司，以及接受军方投资的Perkin Elmer公司，都开始进入这一领域，中国虽然相对落后，但在相当长时间内，也算是亦步亦趋地紧跟产业步伐。

即便在动荡年代，中国也依然在向光刻机产业发起冲锋，虽然这个过程充满艰辛。

1971年，在江西鄱阳湖畔学习水稻种植的徐端颐，突然接到一个来自北京的电话，原本就是清华大学精密仪器系教师的他，要回京负责新一代光刻机的研发。

清华大学为徐端颐配备了数百人的团队，有技术超群的钳工，有搞精密机械加工的，还有从其他单位调来的搞计算机控制的老师和技术工人。群贤毕至，却没有一个人搞过光刻机。

组建这样一个“草台”班子，多少有些无奈。

新中国刚成立没多久，美国、英国、日本等17个国家，搞了个国际巴黎统筹委员会（简称巴统），旨在限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高技术，列入禁运清单的有军事武器装备、尖端技术产品，中国也在封禁之列。

随着半导体的蓬勃发展，光刻机也被巴统列为尖端产品，对华实行禁运。而国内很少有从事光刻机的专业人才，只能从相关学科中调兵遣将。

底子薄、基础差，还有“巴统”这样的镣铐，落后在所难免。

1973年，美国PerkinElmer公司推出首台扫描投影光刻机，这种光刻机精度高，又改变了把光掩模压在光刻胶上的技术路线，芯片生产的良率从10%一夜之间提升到70%。但国内仍停留在接触式光刻机时代。

落后就要挨打，深深地刻在一代人的印记里，得到消息的中国决心奋起直追。

1977年，在江苏吴县（今苏州吴中区），专门开了一场光刻机技术座谈会，与会的67名代表指出：光刻设备和工艺极为重要，要提高光刻机技术，让中国半导体设备赶超世界先进水平。

人的潜力，在中国第一代光刻机从业者身上发挥到极致。

没有资料，只能靠自己摸索，徐端颐和团队成员边干边学，没日没夜地加班攻关，终于在1980年造出了国内第一台投影光刻机。

1985年，中科院45所在光刻机领域取得了重大进展，研制出分步投影式光刻机，被认定达到了1978年美国GCA公司推出的光刻机水准。当时，日后的光刻机巨头ASML公司才刚刚诞生。

国产光刻机有一个好的起点，但尴尬的是，因为当时国内半导体产业整体太薄弱。国产光刻机虽然研发出来，却没有很好的下游应用市场，无法真正走上市场和商业化的道路，只能停留在实验室研究阶段。

此后的二三十年，这种现实愈演愈烈，中国光刻机对外的差距，也越来越大。

蹉跎岁月

改革开放之后，全国兴起了引进外国设备的热潮，半导体产业开始受到猛烈的外部冲击。

1980年，无锡的江南无线电器材厂（724厂）引进日本东芝的电视机集成电路5微米全套产线，这是国内第一次从国外引进集成电路生产线，短短几年，厂里的芯片产量就达到了3000万块，742厂一跃成为我国产能最大的集成电路生产厂。

尽管742厂的技术引进大获成功，但从整体来看，芯片产业出现了重复引进和过于分散的问题。

在扩大对外开放的背景下，“造不如买”的思潮迅速蔓延全国。33家单位不同程度地引进各种集成电路生产设备，累计投资约13亿元。

然而引进的设备大多是落后淘汰的二手货，最终只有少数几条产线建成使用。

而且当年的一份研究报告指出，引进过程中，大量引进硬件，而忽视了技术和管理，同时科研与生产结合不紧密，经费不足也是重要原因。

因此原本构想的“引进、消化、吸收、创新”方针没有得到全面贯彻，而是一而再、再而三地引进。

到1988年，我国的集成电路年产量终于达到1亿块。美国1968年达到这一标准，日本在1970年达到，而中国自1965年生产出第一块集成电路以来，经过23年，才终于达到了这一标准。

所以在80年代，中国半导体不仅大幅落后于美国日本，也逐渐被韩国超过。

面对与发达国家的恐怖差距，横跨十年的908、909工程宣告启动。

但实际效果却与预期相差甚远，芯片行业的发展一日千里，而没有市场、资金和人才的支撑，结果要么引进即落后，要么吃不透引进来的技术，更谈不上自主创新。

从头再来

2002年，荷兰南部的边境小镇费尔德霍芬，来了一批西装革履的中国人，他们身上背着一项沉重的使命——研发刚被列入“863重大科技攻关计划”的新型光刻机。

带队的人，名叫贺荣明，他掌舵的上海微电子公司，由科技部和上海市政府牵头成立，承担着攻坚光刻机技术的重任。

1999年，北约入侵科索沃时，美国的电子信息战瘫痪了南联盟几乎所有网络通讯系统，让人们看到了一场信息战的威力。科技部多次召开紧急会议讨论：一旦和美国闹掰，国家信息安全将面临怎样的威胁？

在缺芯少魂的担忧下，中国喊出了“砸锅卖铁也要研制芯片”的口号。在政策的鼓励下，中国半导体产业出现了海归创业和自主发展的热潮，国产光刻机再度觉醒。
贺荣明考察ASML的那一年，国际上的光刻机技术迎来重大突破。台机电联合ASML成功研发出的新一代光刻机，将芯片制程推进到45nm。ASML凭此脱颖而出，在日后击败尼康，成为新一代光刻机霸主。

贺荣明的目标很明确，想和光刻机巨头ASML公司合作，最不济也能学到点东西，但对方压根没把这群来自中国的客人放在眼里。

ASML公司一位德国工程师直接将光刻机的图纸拿给他们看，并撂下一句狠话：“就算给你们全套图纸，你们也做不出来光刻机”。

贺荣明很是生气，但外国专家的话不无道理，光刻机制造难度太高了，对精度、速度要求已高到难以想象——相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进，一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不可以出差错。

巴统虽然解体了，但以美国为首的西方国家又搞出了瓦森纳协定。

在瓦森纳协议下，西方国家对中国半导体技术及光刻机等设备出口，一般都遵循“N-2”的原则审批，即比最先进技术落后两代。如果再在审批过程中适当拖延一下，中国能拿到的，只怕落后三代不止。

在中国必须掌握集成电路的主动权的战略重视下，国产光刻机还是艰难地重新起步——曾经研发出投影光刻机的45所，被调至上海微电子，他们的任务是100nm以下光刻机的研究。

2007年，上海微电子宣布研制出90nm工艺的分布式投影光刻机。由于这台机器大部分元器件是国外的，西方国家立即实行了禁运。辛苦研制的光刻机，迟迟无法量产又成为了摆设。

2008年，国家又成立“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”（02专项）。吸取了前车之鉴后，除了强攻整机制造，还扶持了一批配套产业链企业。比如，中科院微电子所与科益虹源合作研究光源系统、清华大学与华卓精科的开发双工作台系统、浙江大学与启尔机电共同研制浸没系统等。

持续的攻关下，光刻机产业开始取得突破。2016年，上海微电子终于实现了90nm光刻机的量产。同年，清华大学团队和华卓精科成功研发出光刻机双工作台系统样机，成为继ASML之后第二个掌握光刻机双工作台系统的企业。

然而，就在形势不断向好时，美国挥舞着大棒来了。

2019年5月，美国突然宣布对华为制裁，并且很快将制裁范围从芯片扩展到更多领域，其中最重要的一个就是，限制国际领先光刻机对华销售。

持续突破

2019年6月3日，一架波音C-32A飞机降落在荷兰首都阿姆斯特丹，专机里坐着的是时任美国国务卿蓬佩奥，美国政坛二号人物。

他此行目的之一，是要阻止一桩中荷企业间的交易：一年前，中芯国际花费1.5亿美元，向荷兰ASML公司购买了一台EUV光刻机。

小于5纳米的芯片晶圆，只能用EUV光刻机生产。有了这台光刻机，中芯国际将有望在芯片制程上继续追赶，缩短差距。

向来崇尚市场经济、自由贸易的美国政府，此次索性自打自脸，向荷兰施压，并获得了成功，包括中芯国际在内的中国芯片制造企业，也因此被卡住了脖子。

2021年11月9日，第三届进出口博览会上，全球光刻机龙头ASML副总裁、中国区总裁沈波对媒体表示：公司对向中国出口光刻机持开放态度。

这下可捅了马蜂窝。因为美国正竭力要求其对华禁售产品，并且步步紧逼，不但要禁售先进制程的EUV光刻机，还要禁售成熟制程的DUV光刻机。

目前，双方的博弈还在继续中。美国在继续施压，但已经禁了EUV的ASML，显然不愿意再禁DUV，其CEO彼得·温宁克就表示，“中国是非常重要的全球市场供应方，世界‘不能忽视这种现实’。”

话说得很委婉，但意思很明确，“一旦向中国断供光刻机，全球的半导体市场都会有影响。”

与之对应，2022年第一季度，ASML共交付62台光刻机，其中有21台DUV都是销往了中国大陆。

ASML倾向于支持中国的态度，并非完全来自国际友谊，也更包括其自身的巨大利益。因为今天的中国，是任何一个全球化企业不堪承受失去之痛的市场。

2021年，我国集成电路产量3594亿块，出口的集成电路为3107亿块，同比增长了19.6%。谷歌前CEO施密特甚至称，到了2025年，中国大陆或将成为全球最大芯片产地。

ASML因此担心：“如果不将光刻机卖给中国，五年之内，我们必将掌握所有的EUV光刻技术，十五年之后，ASML公司或将失去行业话语权！”

但归根到底，核心技术还是得掌握在自己手上。就在美国持续加码打压的同时，中国光刻机也迎来了史无前例的再次奋起追赶。

2019年10月，国家大基金二期注册成立，注册资本2041.5亿，其投资方向之一就是光刻机等核心设备及关键零部件。

2020年8月4日，国务院印发了《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》，对进口掩模版等制造光刻机所需要的原材料，实施免征关税。

2021年2月，全国集成电路标准化技术委员会成立，包括华为、小米、中芯国际、上海微电子、北大、清华等90家单位，基本涵盖了我国集成电路产业链主要的企业、科研院所、高校。大家抱团取暖，进一步促进产业上下游对接。

国产光刻机产业也迎来突破。上海微电子披露：有望在2022年交付第一台28nm工艺国产光刻机。尽管这和7nm、5nm仍隔着数代距离，但是差距已经大大缩小。

回想新中国成立之初，一没资金、二没产业基础，三没人才储备，国产光刻机愣是做到了紧跟世界先进水平。

当下，国家政策持续发力，相关企业也在奋力突围。更为关键的是，产业环境也今非昔比，国内光刻机的科研基础、资金实力、产业上下游，都已达到世界级。集中力量实现再次成功突破，已经到达了临界点。

在光刻机之前，中国被卡脖子的行业其实有很多，比如面板产业，一度这是日韩企业的天下。没有技术，处于产业链下游的中国厂商不得不耗巨资采购。

在以京东方为代表的面板企业努力下，现在，中国已成为全球最大的面板产地。数据显示，2022上半年中国大陆面板厂商以8400万片出货量以及67%市场占有率，雄冠全球。

参照面板行业，乃至于更多中国产业突围的历史，ASML“或将失去行业话语权”的担心，不是没有可能。

02 光刻机的痛，从何而来？

那么光刻机的痛，又从何而来呢？说到底，还是来自完全国产化较难！

每颗芯片都要经过光刻技术的雕琢，光刻机被誉为“芯片产业皇冠上的明珠”，是晶圆厂里最贵的设备，每一代光刻机都在不断挑战人类工业制造能力的极限。

光刻机的原理非常简单，就是类似照相机，用光把图案投射到硅片上。然而实现上有两个难点，一个是如何让图案尽可能的小，另一个是怎么让生产效率最高。

图案要多小呢？最新技术是一平方毫米(比芝麻还小)里面有一亿个晶体管。

生产效率要多高呢？目前的核心技术是一小时出产近300片12英寸（300毫米）晶圆，每片晶圆上要做出上千个芯片。ASML的先进光刻机7x24小时工作，全年停机时间不超过3%，这意味着一台光刻机每年要连续加工出数亿的芯片。

光刻机一次只能曝光指甲那么大的一点区域，一块直径12英寸的晶圆全部曝光一遍至少要移动好几百次，而每次移动，定位要精确到几十纳米（也就是头发丝直径的几万分之一）。你可以想象光刻机台的移动速度有多快。

让动作精密到令人发指的机器，24小时全年连续稳定工作，是工程学上的巨大挑战。

我们经常看到新闻，说某科研单位实现了多少nm光刻，这时你要理解从实验室刻出两条线到工厂7x24之间，是有天壤之别的。

因此，光刻机的技术决定了集成电路的高度，也正是有了更先进的光刻机，摩尔定律才能不断延续，计算机、手机等电子产品性能才能越来越强、功能越来越丰富。同时，芯片制造以及背后的光刻机技术也成为了美国对华科技打压的缩影。

大致来看，光刻机分为两类：

DUV深紫外线光刻机：DUV技术由日本和荷兰独立发展，可以制备0.13um到28/14/7nm芯片，也就是说能覆盖7nm及以上制程需求，可满足绝大多数需求；价格为2000-5000万美元/台不等。

EUV极紫外线光刻机：与DUV有着本质的不同，EUV自出生就被美国从资本和技术层面全面掌控，适合7nm到5/4/3nm以下芯片，是5nm及更先进制程芯片的刚需，也是未来光刻技术和先进制程的核心，这也是美国牢牢控制EUV技术的重要原因。价格则是1-3亿美元/台。

目前，全球前道光刻机几乎被ASML、尼康、佳能垄断。其中，最先进的EUV光刻机由ASML公司完全垄断，且至今未实现量产，2022年预计生产了约50余台，台积电、三星、英特尔等芯片巨头，每年为此抢破了头。

03 ASML：从青铜走上王者之巅

其实，早在上世纪80年代，ASML还只是飞利浦旗下的一家合资小公司。全司上下算上老板31位员工，只能挤在飞利浦总部旁临时搭起的板房里办公。在对手的映衬下，显得弱小、可怜，又无助。

ASML成立于1984年的愚人节，和联想同岁，是当时正打算大裁员的飞利浦，为了占个坑观望，与ASM International合作成立，飞利浦并没有大手笔押注光刻机，所以那时候的ASML堪称贫穷，而对手尼康，正来回碾压美国对手：

1982年，尼康在硅谷设立尼康精机，开始从美国巨头 GCA 手里夺下英特尔、德州仪器和超威半导体等大客户。

1984年，伴随着日本芯片产业的迅速崛起，尼康的市场份额就超过了 30%，与 GCA平起平坐。

1986年前后，由于半导体市场不景气，美国大部分光刻机厂商开始先后倒闭，尼康市场份额长期维持50%以上，成为光刻机设备龙头。

在2000年之前的整个16年时间里，光刻机市场差不多都是尼康的后花园，ASML占据的份额不超过10%。

直到一个叫林本坚的华人出现，他当时是台积电研发副总经理。

当时芯片制程进展到65纳米，以空气为介质的“干式”微影技术遇到瓶颈，在投入数十亿美元的研发后，始终无法将光刻光源的193纳米波长缩短到157纳米。为缩短光波长度，大量科学家和几乎整个半导体业界都被卷进来，砸进数以十亿计的美金，以及大量人力，提出了多种方案。

但这些方案，要么需要增大投资成本，要么太过超前，以当时的技术难以实现.

林本坚来了个脑筋急转弯：既然157nm难以突破，为什么不退回到技术成熟的193nm，把透镜和硅片之间的介质从空气换成水？因为纯水的折射率比空气高，也就是说，如果镜头和晶圆都泡在水里，分辨率可大大提高！

这个方案被称做“浸入式光刻技术”，优势也非常明显。

但是，当林本坚拿着这项“沉浸式光刻”方案，跑遍美国、德国、日本等国，游说各家半导体巨头，却都吃了闭门羹。

正如前文所说，光刻机是“定位精准、唯快不破”，这也是ASML的发展理念。遵循这一理念，ASML尽量不考虑成本和售价，只要做到最精密和最可靠。

理念相同的人很容易一拍即合，林本坚终于在ASML听到了合作的声音。

2004年，ASML和台积电共同研发出全球第一台浸润式微影机，能够助力芯片制程持续突破到10纳米节点，让业界在震惊之余也刮目相看。台积电顺利突破制程节点，拿下了全球一半的晶圆代工订单。尼康的大客户纷纷倒戈，市场份额被ASML不断吞噬，5年后，ASML已经占据了70%的市场份额。

ASML一跃翻身，执掌起代工厂的生杀大权，更成为大国博弈之间的关键大招。正如ASML所说，“如果我们交不出EUV，摩尔定律就会从此停止”。

ASML能从日美大户横行的光刻市场崛起，除了一点运气，还有“穷则思变，变则通，通则达”的必然律起作用。这也是值得我们学习的地方。

04 光刻机技术自主路在何方？

面对源源不断的限芯动作，中国半导体已经在做「打硬仗」的准备。

2015年，美国对中国禁售超算芯片，国内半导体就已经嗅到危机。那一年，国家推出了《中国制造2025》规划。根据规划，2020年半导体核心基础零部件、关键基础材料实现40%的自主保障，2025年则要达到70％的目标。据国家统计局的数据显示，2021年我国累计芯片生产量达到了3594.3亿颗，创下了我国产能最高的纪录。平均下来，一天可以生产10亿颗芯片，自给率相当于36%，不断靠近2025年芯片自给率达到70%的目标。

这一次随着美日荷协议传来，国家势必也会加大对半导体设备的投入。据路透社报道，中国拟定拿出1万亿元投入到半导体行业五年的支持计划，通过补贴和税收抵免来支持国内的半导体生产、研究，而且该计划有可能已在今年Q1实施。其中在购买半导体设备方面，中国计划拿出20%的补贴给予半导体制造商。

除了买买买，自主研发或许更加重要。一旦美日荷封锁了中高端DUV的出口，如何根据现有的B、C级光刻机设备制造A级制程工艺芯片也成为国内半导体制造商需要攻克的大关。清华大学魏少军教授去年底表示：能够用14nm、28nm（光刻机）做出7nm的性能，才是真正的高手。国内也有一些顶尖研究机构，在合作研究芯片设计与制造工艺的跨层优化技术。

作为EUV的把持者，ASML肯定不愿意看到这一场景。ASML首席执行官温宁克已经洞悉中国在半导体的力量。“你给中国施加的压力越大，他们就越可能加倍努力打造可以媲美ASML的光刻机。这需要时间，但最终他们会获得成功”。

华尔街日报曾经报道过，当美国在2022年10月升级限芯禁令之时，中国企业只进口了24亿美元价值的半导体设备，创下美国推出禁令2年多以来的最低数据。这意味着，中国半导体设备正在努力摆脱进口的依赖，自主化进程已在提速。

但值得注意的是，除了光刻机之外，芯片制造产业链还有很多「硬骨头」，包括薄膜沉积、刻蚀、量测、离子注入，这些都是我国和国外差距较大的领域。就算实现技术突破，从实验室原型到晶圆厂量产，仍然是个日积月累且艰巨无比的过程。


注：文章整理自网络

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