極端紫外線光刻機(jī)是一項(xiàng)技術(shù)奇跡。一臺發(fā)電機(jī)每秒噴射出50,000個(gè)微小的錫熔滴。高功率激光對每個(gè)液滴進(jìn)行兩次爆炸。第一個(gè)可以塑造微小的錫，所以第二個(gè)可以將其蒸發(fā)成等離子體。等離子體發(fā)出極紫外線(EUV)輻射，聚焦成光束，通過一系列鏡子反彈。這些鏡子非常光滑，如果擴(kuò)大到德國的大小，它們的凸起不會(huì)超過一毫米。最后，極紫外光射束擊中硅片，其精度相當(dāng)于從地球上射出一支箭擊中放置在月球上的蘋果。這使得EUV機(jī)器可以將晶體管吸引到晶片中，其特征僅為5納米-大約相當(dāng)于你的指甲在5秒內(nèi)生長的長度。這種帶有數(shù)十億或數(shù)萬億個(gè)晶體管的晶片最終會(huì)被制成計(jì)算機(jī)芯片。

國產(chǎn)雙面紫外光刻機(jī)

一臺EUV機(jī)器由超過10萬個(gè)部件組成，成本約為1.2億美元，裝在40個(gè)貨運(yùn)集裝箱中運(yùn)輸。地球上只有幾十架這樣的設(shè)備，而且還訂單等待周期長達(dá)兩年。對這個(gè)價(jià)值1.2億美元的工具的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過供應(yīng)，這似乎不太直觀，但只有一家公司可以生產(chǎn)這種工具。這是一家名為阿斯麥(ASML)的荷蘭公司，幾乎只生產(chǎn)用于芯片制造的光刻機(jī)。盡管如此，它的市場資本超過1500億美元——遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于IBM，僅略低于特斯拉。

EUV光刻技術(shù)自20世紀(jì)80年代以來一直在發(fā)展，但直到最近兩年才進(jìn)入量產(chǎn)。還有一些公司生產(chǎn)的是不使用EUV的老款光刻機(jī)，只能生產(chǎn)性價(jià)比較低的老款芯片。這些公司包括尼康和佳能等老牌公司。他們擁有經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)知識和市場紀(jì)律。如果這些公司能制造EUV機(jī)器，他們將會(huì)賺上數(shù)十億美元。這也是為什么在經(jīng)過30多年的研發(fā)和數(shù)十億美元的研發(fā)之后，阿斯麥仍然面臨著積壓訂單。

中國幾乎沒有光刻經(jīng)驗(yàn)或產(chǎn)業(yè)。任何試圖發(fā)展EUV光刻技術(shù)的中國公司都必須從零開始。它必須縮小與阿斯麥數(shù)十億美元的資金、數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)、以及其數(shù)萬名員工積累的經(jīng)驗(yàn)和隱性知識的差距。而且它必須在經(jīng)驗(yàn)豐富、價(jià)值數(shù)十億美元的公司失敗的地方取得成功。在可預(yù)見的未來，中國公司幾乎不可能制造EUV光刻機(jī)。

認(rèn)識到EUV機(jī)器的戰(zhàn)略重要性，并在美國的壓力下，2019年11月，荷蘭政府阻止阿斯麥向中國運(yùn)輸EUV機(jī)器。相關(guān)新聞報(bào)道將阿斯麥公司描述為中美貿(mào)易戰(zhàn)中的一枚棋子，但荷蘭的決定遠(yuǎn)不止如此。在開發(fā)過程中，有許多具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)具有潛在的危險(xiǎn)或不穩(wěn)定。它們包括人工智能、自主武器系統(tǒng)、高超音速導(dǎo)彈、網(wǎng)絡(luò)武器、監(jiān)視工具和最新一代核武器。這些技術(shù)和其他許多技術(shù)都需要最先進(jìn)的芯片來開發(fā)和部署。讓這些籌碼遠(yuǎn)離中國政府或代表其行動(dòng)的機(jī)構(gòu)，可以在未來幾十年里先發(fā)制人，避免出現(xiàn)許多最糟糕的人權(quán)和安全情況。如果缺乏先進(jìn)的芯片，中國就無法進(jìn)行技術(shù)研發(fā)或軍備競賽。

由此可以看出，EUV機(jī)器不僅僅是技術(shù)奇跡:它們?yōu)檫M(jìn)步提供了重要途徑。通過推進(jìn)計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)，他們推進(jìn)了科學(xué)和工程領(lǐng)域的前沿，促進(jìn)了全球繁榮。同時(shí)它也是某些國家戰(zhàn)略上保持自身壟斷，維持自身技術(shù)優(yōu)勢的武器。

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