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ASML极紫光刻机EUV 中共为何难逆向工程

ASML极紫光刻机EUV 中共为何难逆向工程
图为荷兰半导体设备大厂ASML。(Emmanuel Dunand/AFP)
2026-08-0114:03 中港台时间|08-0115:36 更新
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【大纪元2026年07月31日讯】(大纪元记者李平综合报导)今年6月,美国商务部通知荷兰半导体设备制造商阿斯麦(ASML),怀疑该公司一台极紫外光刻机(EUV)流入中国,ASML否认这一说法,但至今仍未公布任何佐证。

阿斯麦是全世界唯一能够制造极紫外光刻机(EUV,简称极紫光刻机)的公司,无论中共是搞到整台EUV,或只是搞到关键子系统,抑或是组件,外界都不禁要问:中共搞到这些技术部件到底从中能捞到什么好处?

美国国家安全、国防政策和外交事务知名专业评论与分析网站War on the Rocks最新分析文章指出,美国最大担心是,中共私下搞到这些机器后,十有八九会搞逆向工程,窃取阿斯麦设计和生产技术。

文章指出,早在去年12月就有西方媒体曝光,当时一些曾在阿斯麦工作过的工程师受雇于一家中国实验室,通过逆向工程研究设备和组件,帮助造出了一台极紫外光刻原型机。

文章说,美国的担忧虽不无道理,但极紫外光刻机技术尖端复杂,中共要想通过实物搞逆向工程没那么容易。中共搞到一台机器,也许能很快掌握组件和子系统架构,但无法转移所有系统集成知识、反复试验和流程积累的技术理解和经验、与供应商建立的良好关系,以及降本增效的技术复制和运行维护能力。

ASML机器高度复杂 难复制

阿斯麦成立于1984年,是荷兰电子公司飞利浦的衍生公司,它生产的极紫外光刻机能够制造智能手机、数据中心和人工智能加速器所需的7纳米及以下尖端半导体芯片,是人工智能发展的关键瓶颈,在中美技术竞争及相关出口管制体系中,处于核心地位。

尤其是5纳米及以下(用于最先进的人工智能加速器的制程节点)的芯片,目前还没有哪一家公司的机器能够替代阿斯麦设备。中国最先进的半导体制造公司“中芯国际”(SMIC)被迫依赖技术老旧的深紫外光刻机(DUV),经济效率低下,难以规模化,芯片缺陷率高,只能生产7纳米芯片,在5纳米及以下芯片生产上毫无竞争力。

极紫外光刻机的优势在于卓越的性能,要在半导体晶圆上印刷高度精细的图案(纳米节点),公差范围比原子还小,相互关联的工艺流程就高达几千个,容错率极其有限,对准、污染、定位、同步、速度、温度、振动或其它参数只要有一点点微小偏差,都会降低良率和影响整个工艺流程。可以说,极紫外光刻机是世界上最复杂的产品之一。

阿斯麦极紫外光刻机组件和子系统的卓越性能具体来说,包括:激光器每秒约5万次击中锡液滴,才能产生等温度比太阳表面温度高约40倍的离子体;镜片精度达到皮米级,相当于按比例放大到德国面积,允许偏差仅十分之一毫米;承载图案的掩模(光罩)加速度相当于汽车在瞬间达到100公里时速等。

文章说,机器组件与子系统本身的制造,就是一项重大技术挑战和工业难题,但其核心挑战是确保每个组件和子系统在紧密耦合的系统中运行,同时应对其它组件产生的热量、振动、污染、电磁干扰和其它干扰,从而达到所需性能。也就是说,最大问题不仅仅是开发合适的组件,而是开发出能够在严苛环境下发挥预期性能,同时又不影响周围所有组件性能的组件。更严苛的是,机器必须持续保持这些裕度,能长达几个月高产量运行不间断,否则一旦裕度被突破,良率、产量或可靠性就会迅速下降。

文章说,阿斯麦的核心优势是:公司与供应商经过几十年来的反复测试、生产故障分析、双方互动、调试以及实践经验积累,才打造了机器的高度可靠性能。为满足这些性能要求、保持严格误差范围,传感器与校正系统等机器组件技术复杂性呈指数级增长。

一个极紫外系统由10万多个组件构成,加上子系统内部部件,组件高达70多万个,这些组件共有5000家供应商,其中包括蔡司(Zeiss)的反射镜和通快(Trumpf)的激光器。阿斯麦与这些专业供应商在设计和开发过程中紧密合作,提供每个组件必须满足的技术规范,并不断完善直至达到最佳平衡状态。

正是这种巨大的复杂性,机器成本才极其高昂,一台极紫外光刻机价格高达近1.8亿美元,最新的高数值孔径极紫外光刻机价格更是高达近3.8亿美元。

中共逆向工程异想天开

文章指出,中共指望通过搞到一台原机和一些图纸、再高薪聘请几个前工程师,就能将如此高精尖的机器逆向工程成功,可谓异想天开。中共通过工业间谍活动、逆向工程和人才挖角,或许能够摸到一些架构选择,或加速特定子系统开发,但无法提供保证商业成功的产量、可靠性和产能所需的所有工艺知识。

文章说,迄今为止,别说复制极紫外光刻机,就是在复制2000年代末上一代浸没式深紫外光刻机方面,中共也还在摸索,仍处于研发阶段,短期内没法量产。阿斯麦已推出新一代高数值孔径的设备,中共在逆向工程的道路上,只能是旧的目标还没追完,又要疲于奔命追逐不断变化中的目标。

文章指出,中共即使能生产出功能齐全的机器,也没法解决供应链的问题。极紫外光刻机无法独自生产尖端芯片,还得依赖高度集中的材料和设备生态系统。举例说,形成电路图案的光敏化学品——光刻胶,主要由JSR、东京应化(Tokyo Ohka Kogyo,TOK) 和信越化学(Shin-Etsu Chemical)等少数几个日本公司供应。由于机器光刻胶必须满足分辨率、灵敏度和线边缘粗糙度等十分苛刻甚至相互冲突的要求,要更换供应商很难。

整个供应链都是这种情况,无论是光刻胶涂覆和处理涂布机和显影机,还是用于写入电路图案的无缺陷反射基板——掩模版,抑或是极紫外级计量和检测等,要么被一家公司垄断,要么供应近乎垄断和高度集中在几个公司。

文章说,中共一直在拚命建立自己的供应商生态系统,但问题是,这些投入品是与机器共同开发,是专门针对机器定制。如光刻胶的配方针对特定的曝光剂量、波长和脱气性能;掩模版针对特定的平整度和缺陷密度;锡的纯度有特定的要求。机器和耗材经过多年精心调校,早就磨合到原子级精度。中共即便能够复制扫描仪并自行供应光刻胶、掩模和化学品,还要面临牵涉整个产业链的第二次整合难题。

即使生产问题解决,维持机器正常运转也是个大难题。极紫外线系统必须持续进行校准和调整,这一切都要靠阿斯麦不间断的备件供应、软件更新和现场维护。阿斯麦全球客户中心共有1万名客户支持工程师,12小时日夜轮班工作,这种专业知识无法通过硬件完全转移。

阿斯麦的客户支持工程师需接受近一年的培训,在公司位于台湾、美国和德国的中心轮岗,才能获得机器独立操作资格。故障诊断往往依靠工程师个人经验和直觉,而非规范化流程。例如,工程师通过触摸冷却软管上几乎难以察觉的细微变形,就可能发现潜在故障,避免软管爆裂导致机器停止运转。

美国和盟友四招防堵中共

文章指出,阿斯麦机器本身、机器部件以及部件供应商生态系统,都是高度复杂,这种三重复杂性大大限制了中共走捷径的能力。美国和盟友可利用这一点制定有针对性的防堵政策,防堵中共抄袭和剽窃。

首先,人才是关键瓶颈,美国和盟友应该制定人才留驻和反招募措施,防止中共在部件和子系统层面挖墙脚。

其次,美国及其盟友应在系统中的关键节点,例如光化掩模检测工具和光刻胶等,进行调控和保护,打散中共间谍活动、研究和挖脚布局。

第三,中共三板斧也就是间谍活动、挖人和政府收购来获取外国技术,西方国家可借力打力,鼓励科技人才多开发更多无法复制的技术,让中共疲于抄袭,没法真正积累超越所需经验。

第四,中共一直在积极研究其它替代方案,但最后都因自身集成和生态系统障碍等原因功亏一篑,根本没法替代阿斯麦及其子公司 Cymer花费数年完善的锡滴等离子体源,但中共替代方案每一次都重置阿斯麦领先地位所依赖的经验曲线。因此,西方国家应该将前沿替代方案(而不仅仅是现有瓶颈)视为竞争领域,并尽早将中共排除在外。

责任编辑:林妍#

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