很多人一提起EUV光刻机,都认为这是人类科技史上工业皇冠,全球独一家,别无分店。
而且在EUV光刻机中,10万多个零件,全球供货,没有任何一个国家能单独制造,ASML真正的核心技术不到10%,是依靠全球化分工,把各部件让全世界顶级的厂商来生产、组装出来的。

比如德国的蔡司做镜头,美国的赛默飞做传感器,日本的 NSK 做轴承,瑞典的阿法拉伐做阀门。
光刻机10万零件谁造的?
光刻机有最难的三块技术,就是光源、光学系统、精密双工件台系统。其中光源和光学系统技术门槛最高,价值量也最大。
光源占整机15%-20%,光学系统占24%-30%,双工件台占12%左右。ASML把这两块最硬的骨头分别交给美国和德国的企业,自己负责把所有零件拼成一台能24小时不停跑的机器。
从技术层面来看,ASML高端EUV光刻机非常难以颠覆与超越。首先EUV制造所需的体积小,功率高且稳定极紫外线光源,这点美国Cymer公司一直掌握着成熟技术,其他国家都是向其采购的。

第二光学系统更是清一色德国血统,EUV光在真空里走,每面镜子都会吸收6%-8%的能量,一台机要11面镜子,加起来光能剩不到1%。所以每面镜子反射率必须做到70%左右。
反射镜面,只有用高精度和高光滑度的镜片才能聚焦和校准光线,从而光线才能精确无误的照射在硅片上来画出微小图案。目前能够达到光刻机要求的镜片标准的厂商也在德国。

蔡司从1990年代就开始跟ASML一起搞EUV光学,2012年才交付第一套量产镜组。
ASML为了绑死蔡司,购买了蔡司半导体光学子公司24.9%的股份。现在High-NA EUV镜子直径翻倍,重量上吨,还是只有蔡司能做。
此外是双工件台?简单说,就是光刻机里托着硅片来回跑的那个平台。一个载底片,一个载胶片。它的定位精度要求达到纳米级。
“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,不能刻坏了。”

另外像是芯片上用的复合材料,光刻胶,高纯度化学品也多数都是日本专利。

ASML不是传统意义上的制造企业,更像芯片行业的“链主”,把美国、德国最顶尖的技术攥在手里,再用荷兰人的整合能力,变成一台台印钞机。
原本光刻机零部件供应商也是认钱不认人的,只要你付得起钱,德国供应商不会因为你是中国客户,就不卖给你高精度镜片。日本厂商也愿意把轴承卖给任何客户。
但是,2022年之后,美国搞了实体清单与出口管制后,很多零部件供应商开始自我审查,不敢把关键零部件卖给中国客户。

一个个零部件,中国自己突围封锁链
因此,这就逼着中国不断完善光刻机产业链上的关键零部件,在光源、镜头以及双工台等核心部件上,国产光刻机不断取得进展。
比如长春光机所2023年已经落地国产极紫外光源样机,国望光学的28nm浸润式镜头已经量产,正在攻关EUV级别的光学系统。

很长一段时间,双工件台技术只属于ASML,但全世界第二家掌握双工件台核心技术的公司,是华卓精科。
2026年,它们的磁浮双工件台定位精度达到了1.2纳米。曾经无数人说过"双工件台不可能国产化",但华卓精科偏偏做到了。
但光刻机10万个零件,大部分不是核心大件,而是真空系统、陶瓷件、泵阀、射频电源这些“小玩意”,以前全靠进口,现在逼着国产厂商一个个突破。
以前射频电源是美国万机、日本大阪真空的地盘。过去国内不是做不出来,是做出来的电源功率不稳定,等离子体忽大忽小,刻出来的沟槽深浅不一。
英杰电气和北方华创的零部件部门,啃了好几年。2025年,国产射频电源在12英寸刻蚀机上跑通了验证,功率稳定性做到了和万机同一个量级。
虽然最顶级的型号还有差距,但成熟制程已经可以完全替代了。
另外是刻机里的陶瓷导轨,这虽然是个小部件,但直接决定了光刻机的精度和稳定性。这个小东西被称为精密设备的"骨骼",过去长期被美日企业垄断。

2014年,山东淄博,有公司组建了光刻机用氧化铝陶瓷导轨项目组。
第十个年头,研制出了可替代国外同类产品的高纯度氧化铝陶瓷导轨,填补了国内空白。
此外,波长光电、奥普光电,一个做大孔径镜头,一个背靠长春光机所做高端光栅编码器,分辨率2.5nm,90nm、28nm机型都能用。

以前高纯氧化铝、氮化硅、碳化硅陶瓷部件,都是从日本、美国进口的。现在国内有厂商已经做出了12英寸产线上用的碳化硅手臂,开始批量供货。
此外,光刻机还有个小部件叫超高真空阀门,九成都靠瑞士VAT公司供应,别人根本做不出来,因为EUV腔体要抽到大气压的百亿分之一那么低,阀门必须做到一点不漏气、开关速度要快到微秒级别,差一点点整片晶圆就报废了。
沈阳那边悄悄出现一批隐形冠军企业,也已经开始批量交付闸阀和直角阀等产品。
这些企业凭借老工业基地积累与老机床厂传承下来的精密加工技术,军工系统培养的洁净车间管理方法和能力成长起来的,加上中科院多年积累的工程师团队,这三方面力量结合在一起实现了突围。

而中国为何能一个个零部件不断突破短板,原因在哪里呢?
就是随着制造业产业链的完善,做到一通百通,跨界搞定关键零部件。
以前项立刚就说到了一点,光刻机有一个最重要的零件,就是那个透镜,必须得蔡司做中国企业做不出来。蔡司为什么厉害?那是传统的做透镜的公司,必须要由它来做。
后来中国的公司把它做出来了,不是研发出来,而是批量供货。这公司以前从来没做过透镜,因为根本不需要做透镜的经验。光刻机需要什么样的透镜,当然是需要无杂质、高透明的透镜。
这个透镜主要的问题不是磨,是要在硅生产的过程中,去除杂质。这方面中国已经有公司,早就做到了世界第一,他们来做这个透镜,手到擒来。

零部件的逻辑,和大设备不太一样。它不仅需要“单点突破”,更需要“精卫填海”般的持久耐心。
这个月搞定一种阀门,下个月搞定一个密封圈,依靠中国全产业链的突围,甚至跨界领域的厂商沉淀的技术介入实现一个个突破,而只有中国才能有这样的产业条件与制造业集群的环境。
等到几千个关键零部件70%~80%都有了国产备胎的那一天,设备整机的突破可能会加速,量变促成质变,成就全人类史上都不敢想象的中国奇迹。