27 июля 2026 года сообщение объёмом менее двухсот слов сотрясло Уолл-стрит.
В The Information сообщалось: китайская компания из Шанхая с государственным участием начала производство иммерсионных литографов глубокого ультрафиолетового диапазона. В работе участвовали исследовательские команды нескольких китайских компаний, включая компанию под названием Shanghai Yuliang Sheng Technology. В отчете эта шанхайская компания не была названа — источники просили сохранить анонимность.
Количество: пять машин в этом году, около двадцати в следующем. Первые партии будут переданы SMIC, Huahong Semiconductor и CXMT.
Пять машин.
В тот день акции ASML на торгах упали на 4,6%, закрытие на рынке США показало падение на 6,3%, достигнув минимума с июня. Applied Materials, Lam Research, KLA также упали на пять-семь процентов. По предварительным оценкам, рыночная капитализация ASML сократилась примерно на сорок четыре миллиарда долларов.
Примечание: ожидается, что весь доход ASML от Китая в 2026 году составит около ста миллиардов долларов. Рынок за один день стер сумму, равную более чем четырем годам доходов от китайского бизнеса.
А на другой стороне — пять машин.
Для сравнения — в прошлом году сама ASML отгрузила сто тридцать один иммерсионный DUV.
Таким образом, рынок оценивал явно не эти пять машин. Рынок оценивал разрыв гипотезы: EUV можно заблокировать, но на уровне DUV Китай всегда должен будет покупать. Эта гипотеза поддерживала ту часть оценки ASML, которую называют «монопольной премией». 27 июля в ней появилась первая трещина.
Насколько глубока эта трещина, сейчас никто не знает. Уровень технологий этой машины примерно соответствует ASML Twinscan NXT:1950i 2008 года — числовая апертура 1,35, точность совмещения 2,5 нанометра, разрешение 38 нанометров.
То есть технологическое отставание составляет около восемнадцати лет. Она в основном состоит из отечественных компонентов, но часть деталей по-прежнему зависит от импорта. SMIC начал пробное использование в сентябре 2025 года, по самым оптимистичным прогнозам массовое производство начнется в 2027 году.
Восемнадцать лет.
Чтобы понять, что такое восемнадцать лет, чтобы понять, почему пять машин могут сдвинуть сорок четыре миллиарда долларов, нужно сначала знать, как долог этот путь.
С того момента, как американец в оружейной лаборатории дал ему имя, — шестьдесят девять лет.
Название (1957)
Осенью 1957 года в Армейской лаборатории взрывателей «Даймонд Ордненс», молодой физик по имени Джей Латроп и его коллега Джеймс Налл занимались кропотливым делом.
Они пытались сделать транзисторы меньше, чтобы поместить их в взрыватель для минометов. Вручную не получалось, они были слишком велики. Кто-то подумал о микроскопе — но не для того, чтобы смотреть, а для проекции. Микроскоп переворачивали, линза не увеличивала, а уменьшала.
Они нанесли на германиевую пластину светочувствительный лак от Kodak, пропустили свет через маску, проявили, протравили. Узор получился.
Латроп дал этому процессу имя: фотолитография, печать светом.
Армия наградила их 25 000 долларов. Латроп на свою часть купил семье автомобиль для путешествий.
В том году ему было тридцать. Шестьдесят девять лет спустя, названное им дело стало самым дорогим, сложным и наименее доступным ремеслом на Земле.
Вплотную (1961—1972)
Самые ранние литографы были примитивными. Маска напрямую прижималась к кремниевой пластине, между ними создавался вакуум, прижимали плотно, чтобы свет не искажался. Это называлось контактной литографией.
Весной 1961 года подразделение David Mann компании GCA выпустило первый коммерческий фоторепитер — сначала маску уменьшали, затем отпечатывали по квадратам на стеклянной подложке. Первую машину продали компании Clevite. Эта машина не работала с пластинами, только с масками, но она была предком всех последующих степперов.
В 1965 году Kulicke and Soffa выпустила первый коммерческий контактный совмещатель. В течение шестидесятых она практически монополизировала этот (на самом деле очень маленький) рынок.
Ширина линий чипов в то время составляла двести микрометров — толщина двух человеческих волос.
Именно на этом уровне технологий Китай вступил в игру. В 1966 году совместными усилиями Института 109 Академии наук Китая и Шанхайского оптического приборостроительного завода был создан контактный литограф модели 65, производившийся Шанхайским заводом специального радиооборудования и распространявшийся по всей стране. Китай отстал на пять лет.
Пять лет — это была дистанция, которую можно было нагнать в ту эпоху.
У контактного метода был фатальный недостаток: маска изнашивалась при каждом прижиме, после нескольких десятков раз приходила в негодность, и одна пылинка означала один дефект. Выход годных не повышался.
Без касания (1973)
В 1973 году PerkinElmer выпустил Micralign, первый коммерческий проекционный совмещатель. Маска больше не контактировала с кремниевой пластиной, между ними находился набор линз, проецировавший изображение 1:1.
Результат был революционным: выход годных подскочил с 10% до 70%.
PerkinElmer за три года стал крупнейшим в мире поставщиком оборудования для производства чипов. Micralign в конечном итоге было продано более двух тысяч единиц.
Как только что-то становится настолько полезным, его владельцу становится трудно думать о чем-то еще. Это первая модель, появившаяся в этой истории, и она повторится еще трижды.
Шаг за шагом (1977—1980)
Проблема проекционного метода заключалась в том, что он освещал всю пластину целиком. По мере увеличения размера пластин линзы тоже должны были увеличиваться, что приводило к тепловым деформациям. Точность совмещения у PerkinElmer застряла на отметке около двух микрометров.
GCA пошла другим путем: освещать не всю пластину, а только небольшой участок за раз, затем перемещать станок на шаг и освещать следующий. Отсюда и название — степпер. Малое поле зрения означало возможность использования небольших, но точных линз с высокой числовой апертурой, а также возможность использования редукционной проекции — узор на маске был в десять раз больше, чем на кремнии, что снижало сложность изготовления масок на порядок.
В 1977 году прототип был отправлен в IBM. В 1978 году официально был представлен DSW 4800: источник света g-линии, десятикратное уменьшение, объектив Carl Zeiss с числовой апертурой 0.28, поле зрения 10×10 мм.
Эта машина определила базовую конфигурацию литографов на последующие полвека. Даже самая дорогая машина ASML сегодня по архитектуре остается потомком DSW 4800.
Часто рассказываемый эпизод: GCA чуть не использовала линзы Nikon, но в итоге выбрала Zeiss из-за лучшей однородности фокальной плоскости. Это решение тогда казалось всего лишь закупкой, а сорок лет спустя стало частью промышленной географии.
DSW 4800 стоил пятьсот тысяч долларов за штуку, что было более чем в тридцать раз дороже проектора PerkinElmer. IBM, AT&T, Fairchild, National Semiconductor — эти крупные компании могли себе это позволить. Остальные — нет.
За десять лет Америка проиграла всё (1980—1993)
Те, кто не мог позволить, были в Японии.
Серия NSR от Nikon шла по тому же пути, но сделала три вещи: более яркий источник света, большее поле зрения (уменьшение 5:1), добавление лазерного интерферометрического столика и автоматического совмещения. Говоря простыми словами — при той же точности, более высокая производительность.
В 1982 году Nikon основала Nikon Precision в Силиконовой долине. Она переманивала клиентов у GCA одного за другим: IBM, AT&T, Intel, RCA, Texas Instruments, AMD. В 1985 году выручка Nikon превысила выручку GCA.
В 1984 году был отгружен первый степпер Canon, FPA-1500FA. Японский внутренний рынок поглотил значительную часть мирового производства степперов — согласно хронике Ацухико Като, в том году из мировых поставок около шестисот машин осталось в самой Японии. Внутренний рынок вытянул Canon.
Цифры менялись так: в 1980 году американские производители занимали 90% мирового рынка литографов. К 1990 году осталось около 10%. GCA и Ultratech имели примерно по 4-5%, SVGL — около 1%.
В 1990 году PerkinElmer продала свой литографический бизнес Silicon Valley Group (SVG). В 1993 году GCA была расформирована — материнская компания General Signal не нашла покупателя. Ее патенты перешли к небольшой компании, которую позже поглотила Ultratech.
Правительство США не оставалось в стороне. DARPA и SEMATECH вкладывали деньги, используя налогоплательщиков, чтобы довести машины GCA и PerkinElmer до конкурентоспособного уровня. Но американские компании по производству чипов не покупали. У них были лучшие отношения с Nikon и Canon, они получали новые машины раньше.
Здесь возникает вопрос, который задавали уже тогда: если не собирались покупать, зачем тогда государству тратить деньги?
Америка не была отрезана от этой отрасли. Она сама отпустила ее. Изобрела литографию, создала первый фоторепитер, первый проекционный аппарат, первый степпер, а затем за десять лет ушла.
Голландский сарай (1984—2001)
В 1984 году Philips и ASM International создали совместное предприятие ASML, офисом которого стала протекающая хижина на кампусе Philips в Эйндховене.
Первые годы были тяжелыми. В 1985 году был отгружен первый коммерческий степпер PAS 2000/10, основным клиентом был Cypress Semiconductor. В 1990 году ASM International продала свои доли и вышла из проекта. В 1995 году ASML провела IPO на Амстердамской фондовой бирже и Nasdaq, к тому времени контролируя около четверти мирового рынка — и отвоевывая долю в основном у американцев, а не у японцев.
Настоящий перелом наступил в 2001 году, когда произошли два события одновременно.
Во-первых, была представлена платформа TWINSCAN. У нее было два столика для пластин: пока одна пластина экспонировалась, другая одновременно измерялась и совмещалась рядом, и после экспонирования они менялись местами. Физически это разделяло машину на две части, а в коммерческом плане почти удваивало производительность.
Во-вторых, ASML приобрела Silicon Valley Group (SVG). SVG была наследницей PerkinElmer и основным поставщиком литографов для Intel. Приобретя SVG, ASML получила доступ к Intel, и Америка окончательно вышла из производства литографов.
Вода (2002—2007)
Около 2000 года отрасль уперлась в стену.
Лазер на фториде аргона с длиной волны 193 нм достиг предела. Следующим общепризнанным шагом был лазер на фторе с длиной волны 157 нм — более короткая длина волны, более тонкие линии. Весь мир вкладывал деньги в это направление. Но свет с длиной волны 157 нм поглощается большинством материалов, линзы должны были быть из фторида кальция, фоторезисты нужно было переделывать, все приходилось начинать заново, и это было невероятно дорого.
В 2002 году на семинаре SEMATECH человек по имени Бёрни Лин предложил другое решение. Он тогда был вице-президентом по разработкам TSMC.
Он сказал: не менять источник света. Залить слой воды между линзой и кремниевой пластиной.
Коэффициент преломления воды составляет около 1,44. Свет с длиной волны 193 нм, попадая в воду, приобретает эквивалентную длину волны около 134 нм — короче, чем 157 нм, и при этом ничего менять не нужно. Разрешение повышается примерно на 40%, стоимость практически нулевая.
Эта идея была настолько простой, что поначалу в нее никто не верил. В воде будут пузырьки, останутся разводы, она будет разливаться повсюду — как можно поместить это в машину с точностью до нанометров.
ASML поверила. Ранее Philips Research изучал иммерсионные линзы для высокоплотных оптических дисков и знал, как удержать слой воды под линзой, не давая ему растечься. Carl Zeiss в Германии модифицировал линзы. Осенью 2003 года прототип TWINSCAN AT:1150i сделал первые снимки.
Дальнейшие события развивались быстро: в 2004 году первый коммерческий иммерсионный аппарат XT:1250i (NA 0.85) был отгружен TSMC и IBM; в 2006 году XT:1700i (NA 1.2), первый иммерсионный аппарат для реального массового производства; в 2007 году XT:1900i с числовой апертурой 1.35.
1.35 — эту цифру с тех пор никто не превзошел. Коэффициент преломления воды таков, физика достигла предела. В последующие двадцать лет все иммерсионные DUV в мире достигали максимум 1.35.
Первый иммерсионный прототип Nikon был готов только в октябре 2004 года, с опозданием почти на два года. Canon так и не смогла создать ни одного.
Все деньги, вложенные отраслью в направление 157 нм, пошли прахом.
Это второй случай в этой истории: побеждает не технология, а ставка.
Поместить солнце в машину (1985—2019)
Оптика достигла предела на 1.35. Чтобы двигаться дальше, нужно было менять источник света.
Экстремальный ультрафиолетовый свет с длиной волны 13,5 нанометров впервые был получен в середине 1980-х японцем Хироо Киносита, который сделал первое EUV-изображение, основываясь на исследованиях многослойных зеркал, проведенных советскими учеными в 1970-х годах.
У этой длины волны есть фатальное свойство: она поглощается воздухом, стеклом, практически всем. Поэтому нельзя использовать линзы, только зеркала; нельзя работать в воздухе, вся машина должна быть вакуумирована.
В 1992 году Intel инвестировала двести миллионов долларов, деньги в основном пошли в Sandia, Lawrence Livermore и Bell Labs. В 1994 году США создали Национальную программу EUV-литографии под руководством DARPA и Министерства энергетики. В 1996 году Конгресс сократил финансирование Министерства энергетики.
В 1997 году техническая оценка, проведенная SEMATECH, ранжировала четыре направления развития следующего поколения. EUV занял последнее место, уступив рентгеновским лучам, электронным пучкам и ионной проекции.
Последующие события хорошо известны: победило направление, занявшее последнее место. Но победа далась крайне тяжело — с момента занятия последнего места в 1997 году до запуска массового производства Samsung по технологии 7LPP с использованием EUV в октябре 2018 года и перехода на N7+ от TSMC во втором квартале 2019 года прошёл двадцать один год.
Ключевые моменты:
2006 год: ASML поставила первый прототип EUV, мощность источника света была слишком слабой для практического использования.
2010 год: первая машина NXE:3100 доставлена Samsung, в рождественский сочельник получен «первый свет».
2012 год: Intel, TSMC и Samsung участвуют в программе совместного инвестирования клиентов, вкладывая деньги, беря на себя пятилетние обязательства по разработкам и приобретая акции ASML.
2013 год: ASML приобретает компанию по производству источников света Cymer за двадцать пять миллиардов долларов.
2016 год: NXE:3400 начинают заказывать партиями, наступает переломный момент.
Начало 2020 года: отгружена сотая машина EUV.
Как генерируется свет? Капля расплавленного олова летит в вакууме, два луча углекислотного лазера последовательно попадают в нее: первый сжимает ее, второй испаряет в плазму, излучающую свет с длиной волны 13,5 нм. Пятьдесят тысяч раз в секунду.
В этой машине более ста тысяч деталей. Для перевозки одной машины требуется сорок контейнеров, три грузовых самолета, двадцать грузовиков. ASML вложила в разработку EUV более шестидесяти миллиардов евро.
Декабрь 2023 года: поставлена первая машина High-NA, EXE, с увеличением числовой апертуры с 0,33 до 0,55.
Цены такие: действующая Low-NA EUV стоит около ста семидесяти миллионов евро за штуку. High-NA EXE стоит около трехсот пятидесяти миллионов евро. Последняя весит сто пятьдесят тонн, для транспортировки требуется двести пятьдесят ящиков, для установки требуется работа двухсот пятидесяти инженеров в течение шести месяцев.
Одна машина стоит как широкофюзеляжный пассажирский самолет. А производится их всего несколько десятков в год.
Форма монополии
Текущая ситуация: EUV может производить только ASML в мире. Иммерсионные DUV: доля ASML составляет около 98,7%. Nikon все еще присутствует, но имеет лишь незначительную долю на рынке зрелых техпроцессов. Canon давно ушла, переключившись на наноимпринт.
2025 год: выручка ASML составила 327 миллиардов евро. Китайский рынок когда-то составлял 41% (2024), в 2025 году снизился до 33%, в 2026 году ожидается около 20%.
Эпилог: истинная закономерность этой истории
Если сжать шестьдесят девять лет в одно предложение, это не история изобретений.
Это история «кого кормят клиенты».
Четыре эстафеты, и ни в одной из них технология не проиграла технологии:
PerkinElmer не была незнакома со степперами, просто ее проекционные машины слишком хорошо продавались. У GCA были не плохие продукты, просто американские компании по производству чипов отказывались покупать американские машины. Nikon не была неспособна сделать иммерсионную литографию, просто она сделала ставку на 157 нм, и те, кто принимал это решение, не находились на производственных линиях клиентов. ASML выжила, потому что в 2012 году TSMC, Intel и Samsung были готовы заранее вложить деньги и акции в машину, которая еще не работала.
Цикл итерации литографа составляет десять лет. Ни одна компания-производитель оборудования не может пережить десять лет на собственных денежных потоках. Она должна быть «выкормлена». Тот, кто ее «кормит», должен мириться с ее несовершенством, размещать заказы и отправлять своих инженеров в цеха партнера.
Вот почему вопрос о литографах никогда не сводился к «можно ли их сделать».
Прототип может сделать кто угодно. Шанхай сделал это в 1966 году. Когда в 1985 году прототип проекционного степпера 45-го института Министерства машиностроения и электроники прошел аттестацию Министерства электроники, согласно заключению того времени, его характеристики были близки к американскому GCA 4800DSW — это утверждение взято из китайских отраслевых материалов, не подтверждено оригинальными техническими документами, но даже с учетом скидки, разрыв измерялся годами, а не поколениями.
Вопрос всегда был в другом: кто согласится использовать первую, еще несовершенную машину? Кто согласится использовать вторую, все еще не очень хорошую? Кто дойдет до десятой?
У Америки были изобретения, но не хватило терпения сохранить их. У Японии было терпение, но она проиграла однажды, поставив не на ту технологию. У Голландии не было ничего — ни заводов по производству кремниевых пластин, ни разработчиков чипов, территория меньше провинции — но три ее клиента были готовы ждать вместе с ней двадцать один год.
Один луч света шел шестьдесят девять лет. Но тот, кто прошел весь путь, никогда не был светом.
——·КОНЕЦ·——
Оригинальная статья №7013 | Автор Чжоу Лоши
Источники: Хронология и технические детали: Atsuhiko Kato, Chronology of Lithography Milestones (lithoguru.com) — основа хронологии данной статьи; Chris Mack, Milestones in Optical Lithography Tool Suppliers (lithoguru.com); Computer History Museum, The Silicon Engine: записи 1955/1957 о Латропе и Налле; Официальные исторические материалы ASML: Our history / Making EUV: from lab to fab / TWINSCAN: 20 years; Jay W. Lathrop, "The Diamond Ordnance Fuze Laboratory's Photolithographic Approach to Microcircuits," IEEE Annals of the History of Computing, 35(1), 2013; Flagello & Arnold, "Optical Lithography for Nanotechnology," Proc. SPIE 6327
История и анализ отрасли: Chris Miller, Chip War (2022); Rebecca Henderson, "Of Life Cycles Real and Imaginary: The Unexpectedly Long Old Age of Optical Lithography," Research Policy 24 (1995) — объясняет, почему PerkinElmer не удержалась; Brian Potter, "How ASML Got EUV," Construction Physics (2025); Jon Y (Asianometry), "How Japan Won the Lithography Industry" / "A Deep Dive into Immersion Lithography"; Van Atta et al., "The Tunnel at the End of the Light," Issues in Science and Technology; MIT Technology Review, "The chip patterning machines that will shape computing's next act" (2023)
Китайская часть: История Института микроэлектроники Академии наук Китая (Завод 109, 1958—1986)
Текущие данные: Годовой отчет ASML за 2025 год и презентация результатов за первый квартал 2026 года; отчеты Caixin / SCMP о доле выручки ASML в Китае (январь, апрель 2026 г.)
Эта статья взята с официального аккаунта WeChat: Qin Shuo Circle of Friends , автор: Чжоу Лоши
