在过去的几十年里，我国在许多领域都取得了令人瞩目的成就，包括核力量的提升。
然而，尽管我们已经在很多领域取得了巨大的进步，甚至在一些方面还成了世界领头羊的存在。
但在某些高精尖领域，我们仍然面临着巨大的挑战，其中就比如光刻机。
如果说航空发动机是人类工业皇冠上的明珠，那半导体光刻机则大有挑战明珠之王的意思。
目前，全球仅有两个国家荷兰和日本掌握着高精度光刻机的制造技术，而我国虽然已经掌握了中低端光刻机的研发技术，但对于更高端精密的光刻机，我们仍显得力不从心。
那么，究竟什么是光刻机？它为何如此难以制造？
什么是光刻机？
在集成电路行业，有这样一类设备与CPU处理器、存储芯片等旗舰产品共生共荣。
它隐匿在幕后，却承载了半导体发展的希望，这就是光刻机，正以光的精灵之姿，细心雕琢每一代芯片的芯片结构。
二战时期，人类第一次目睹晶体管的神奇之处，自此，半导体行业如虎添翼，硅基材料被誉为改变世界的基石。
而理查德•费曼也预言，未来计算机将变得越来越小、越来越快、成本也越来越低。
沿着这条轨迹，集成电路行业在20世纪60年代如日中天，摩尔定律成为硅业发展的定海神针。
然而历史并非一帆风顺，1990年代，半导体制程进入深亚微米阶段后，长时间无法突破光刻的光源波长瓶颈，严重制约着芯片性能和成本的进一步提升。
直到21世纪，浸没式光刻技术的问世，才让集成电路制造业重回正轨。
我们可以说，半导体产业的每一次大起大落，都与光刻技术的变革息息相关。
而光刻机也因此被誉为“半导体之魂”，因为它直接决定了芯片的极限和潜力。
将晶体管的栅极长度比作CPU性能的天花板高度，那么光刻机就是垒砖的主力军。
在相同的芯片面积里，光刻机能“印刷”出的晶体管数量越密集，芯片的运算性能就越强大。
历史证明，很多CPU和存储器卡壳的限制因素，都与光刻机密切相关。
比如功耗瓶颈、材料扩散难题等，都需要通过迭代新工艺、积极探索更短波长的曝光光源来解决。
2003年，台积电和ASML因率先采用浸没式光刻技术，一举超越英特尔，称霸全球晶圆代工市场长达7年之久。
这也充分说明了光刻机对于集成电路技术的领跑作用，而且光刻机在芯片制造过程中的作用是无可替代的。
它不仅决定了芯片的性能，还影响着整个电子行业的未来发展，所以光刻机对于芯片行业极其重要。
那芯片又为何那么难产呢？这就不得不说光刻机其实是掌握在少数人手里。
芯片的制造过程百般艰辛，它融合了物理、化学、材料、机械、电子、计算机等多个学科，需要上千道工序衔接完成。
芯片上的晶体管数以亿计，线路复杂，必须做到纳米级的精确，这就需要极其精良的设备，也就是上文我们所说的光刻机。
但全世界只有荷兰ASML一家公司能制造最先进的EUV光刻机，而这家公司的供应链中还包括17家核心供应商和上百家外围供应商，取得这些零配件非常困难。
光刻机超过180吨，装有10万个零件，有美国工程师就曾表示，他花了10年时间才调试好光刻机上的一个小零件。
而这些零件很多都是全球唯一来源，光源采用的是ASML自主研发的激光技术，轴承来自瑞典，阀门来自法国。
而各种机械装置和镜头技术则主要依赖德国企业，光学系统依赖日本Nikon（尼康）和Canon（佳能）等公司。
这些都是世界一流的专业化公司，但它们之间又高度互补，这才共同支撑起光刻机这个“孤岛”。
如果缺少任何一家公司，整个芯片产业链都会断裂，可以说，光刻机是世界高科技产业的“尖端之尖”。
即使拿到光刻机，制造芯片依然困难重重，制造难度之大，可以比拟研发原子弹和火箭。
就像巴基斯坦、伊朗这类国家，它们都能自主研发一定水平的原子弹和火箭，但距离自主研发芯片还相去甚远。
虽然华为海思可以设计出较高性能的芯片，但在制造工艺和设备方面仍极为依赖台积电。
就连我们的国产芯片龙头企业中芯国际，虽然已经有能力生产7纳米工艺，但台积电、三星等已进行3纳米甚至更先进工艺的量产。
而且芯片行业的特点是周期长、资金需求高，技术更新迅速，我国很多芯片初创公司，常常一两年就陷入资金困境。
另外，芯片行业的竞争十分残酷，大公司严重挤压小公司的生存空间。
而我国80%以上的芯片设计公司年营收低于1亿人民币，很难在行业内立足，所以芯片制造更是门槛极高的行业，其中光刻机就有很大的原因。
为何光刻机如此难造？
极致精度带来的制造难度可以想象，但这只是冰山一角。
实际上，光刻机难以研制的原因远不止精密加工那么简单。
一台光刻机有十几万个部件，重达180吨，堪比一辆大型卡车。
其中一些关键部件的制造周期甚至长达10年，这种高度复杂的系统，很难由单一国家完成。
此外，就不得不说前期投入了，就比如全球仅有的光刻机巨头ASML，它们光每年的研发投入就超过10亿欧元。
他们用了20年，才终于在2012年研制成功首台EUV光刻机，这个时间比好莱坞大片的系列化拍摄周期还要长。
而投入的不仅是时间，还有举国之力般的财力和人力。
ASML雇佣了3万名左右的工程师和研究人员，覆盖了欧美日韩台湾等地区的顶尖人才。
这也就意味着，任何想要追赶他们的公司，首当其冲的就是必须要解决资金和人才的问题。
更关键的是，就连ASML这个光刻机巨头自己实际掌握的核心技术都不足10%。
其中光源、精密机床、光学镜头等关键部件，主要由美国、瑞典、德国等国提供。
而ASML也可以理解成是一家高超的系统集成商和供应链管理企业，没有全球合作伙伴的供应链支持，他们甚至无法保证正常运转。
所以说，当代最先进的光刻机，可以看作是全球高新技术成果的结晶。
其极高的门槛与长达数十年的沉淀是任何追赶者无法跨越的鸿沟。
正如有科学家指出，中国要突破关键技术，实现制造业强国，至少还需要30年。
在全球化和分工协作的时代语境下，这种高投入、高风险的系统工程，注定难以通过单一国家的力量完成。
它需要在技术和资本两方面调动全球资源，依托稳定和完善的全球产业链、供应链，方能最终研制成功。
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