2026年7月27日,一条不到两百字的消息把华尔街砸了一个坑。
《The Information》报道:中国一家国资背景的上海公司,开始制造浸没式深紫外光刻机。它整合了几家中国公司的研发团队,其中包括一家叫上海宇量昇科技的公司。报道没有点名这家上海公司——知情人士要求不具名。
数量是:今年五台,明年二十台左右。首批交给中芯国际、华虹半导体、长鑫存储。
五台。
当天,ASML的股价一度下跌4.6%,收盘美股跌6.3%,创六月以来新低。应用材料、拉姆研究、科天同步跌了五到七个点。初步估算,ASML的市值蒸发了将近四百四十亿美元。
注意:ASML2026年来自中国的全部收入,预计在一百亿美元上下。市场在一天之内抹掉的,是它中国业务四年多的营收总额。
而对面是五台机器。
作为参照——去年一年,ASML自己出货了一百三十一台浸没式DUV。
所以市场定价的显然不是那五台机器。市场定价的是一个假设的破裂:EUV可以封锁,但DUV这一层,中国永远得买。这个假设支撑了ASML估值里那一部分被称作“垄断溢价”的东西。7月27日,它出现了第一道裂缝。
裂缝有多深,眼下没人知道。那台机器的技术水平,大致相当于ASML 2008年的Twinscan NXT:1950i——数值孔径1.35,套刻精度2.5纳米,分辨率38纳米。
也就是说,代差大约十八年。它主要由国产部件构成,仍有部分零件依赖进口。中芯国际从2025年9月开始试用,最乐观的说法是2027年进入量产。
十八年。
要理解十八年是个什么概念,要理解为什么五台机器能撬动四百四十亿美元,得先知道这条路有多长。
从一个美国人在军械实验室里给它取名字算起,六十九年。
命名(1957)
1957年秋天,美国陆军钻石军械引信实验室,一个叫杰伊·拉思罗普的年轻物理学家和同事詹姆斯·纳尔在做一件很笨的事。
他们要把晶体管做小,装进迫击炮引信里。手工不行,太大。有人想到显微镜——但不是用来看,是用来投。把显微镜倒过来,透镜不放大,缩小。
他们在锗片上涂了一层柯达的感光胶,让光穿过掩模投下去,显影,蚀刻。图案出来了。
拉思罗普给这个过程起了个名字:photolithography,用光印刷。
军方奖了他们25000美元。拉思罗普拿自己那份给家里买了一辆旅行车。
那一年他三十岁。六十九年后,他命名的这件事,成了地球上最贵、最难、最少人能做的一门手艺。
贴着做(1961—1972)
最早的光刻机很简陋。掩模直接压在硅片上,中间抽真空,压紧,防止透光走形。这叫接触式。
1961年春天,美国GCA公司旗下的大卫·曼恩部门推出第一台商用照相重复机——先把掩模缩小,再一格一格印到玻璃基板上。第一台卖给了Clevite公司。这台机器不做晶圆,只做掩模,但它是后来所有步进机的祖宗。
1965年,库力索法推出第一台商用接触式对准机。整个六十年代它几乎独占这个(其实很小的)市场。
那时候的芯片,线宽两百微米——两根头发丝那么粗。
也正是在这一档技术上,中国进了场。1966年,中科院109厂和上海光学仪器厂协作,做出65型接触式光刻机,由上海无线电专用设备厂生产、向全国推广。中国晚了五年。
五年,是那个年代能追的距离。
接触式有个致命毛病:掩模每压一次就磨损一点,压几十次就废了,而且一粒灰就是一个坏点。良率上不去。
不碰(1973)
1973年,柏金埃尔默推出Micralign,第一台商用投影式对准机。掩模不再接触硅片,中间隔着一组透镜,1:1投影。
结果是革命性的:良率从10%跳到70%。
柏金埃尔默三年之内成为全球最大的芯片设备供应商。Micralign最终卖出了两千多台。
一件东西一旦好用到这个程度,它的主人就很难再想别的了。这是这部历史里第一次出现的模式,后面还会出现三次。
一格一格走(1977—1980)
投影式的问题在于:它一次照亮整张晶圆。晶圆越来越大,透镜就必须越来越大,热变形随之而来。柏金埃尔默的套刻精度卡在两微米上下。
GCA走了另一条路:不照整片,一次只照一小块,照完机台移动一步,再照下一块。所以叫stepper,步进机。小视场意味着可以用小而精的高数值孔径透镜,还可以用缩小投影——掩模上的图案比硅片上的大十倍,做掩模的难度一下子降了一个数量级。
1977年,样机送进IBM。1978年,DSW 4800正式发布:g线光源,十倍缩小,蔡司0.28数值孔径镜头,10×10毫米视场。
这台机器定下了此后半个世纪光刻机的基本形制。今天ASML最贵的那台,架构上仍然是DSW 4800的后代。
一个被人反复讲起的插曲:GCA差点用尼康的镜头,最后选了蔡司,理由是焦面均匀性更好。这个决定在当时看只是采购,四十年后看是产业地理。
DSW 4800一台五十万美元,是柏金埃尔默投影机的三十多倍。IBM、AT&T、仙童、国家半导体,这些大厂付得起。其余的人付不起。
十年之内,美国输光了(1980—1993)
付不起的人在日本。
尼康的NSR系列走的是同一条路,但做了三件事:光源更亮,视场更大(5:1缩小),加了激光干涉仪工作台和自动对准。翻译成人话——同样的精度,出片更快。
1982年,尼康在硅谷设立尼康精机。它从GCA手里一个一个挖走客户:IBM、AT&T、英特尔、RCA、德州仪器、AMD。1985年,尼康的营收超过GCA。
1984年,佳能的第一台步进机FPA-1500FA出货。日本本土市场消化掉了全球步进机产量中相当大的一块——加藤笃彦的编年记载,这一年全球出货中有近六百台留在了日本国内。本土市场把佳能托了起来。
数字是这样变的:1980年,美国厂商占全球光刻机市场的90%。到1990年,剩下大约10%。GCA和Ultratech各占四到五个点,SVGL大概一个点。
1990年,柏金埃尔默把光刻业务卖给硅谷集团(SVG)。1993年,GCA被解散——母公司General Signal找不到买家。它的专利转给了一家小公司,后来被Ultratech吃掉。
美国政府不是没管。DARPA投过钱,SEMATECH投过钱,用纳税人的钱把GCA和柏金埃尔默的机器重新做到能打的水平。可是美国的芯片公司不买。他们跟尼康、佳能有更好的关系,能更早拿到新机器。
这里有一个问题当时就有人问出来了:既然不打算买,为什么还要政府出钱?
美国不是被封锁掉这个产业的。它是自己放手的。发明了光刻,做出了第一台照相重复机、第一台投影机、第一台步进机,然后在十年之内退出。
荷兰人的棚子(1984—2001)
1984年,飞利浦和ASM国际合资成立ASML,办公地点是飞利浦埃因霍温园区里一间会漏雨的棚屋。
头几年很难看。1985年第一台商用步进机PAS 2000/10出货,主要客户是赛普拉斯半导体。1990年,ASM国际把股份卖了,退出。1995年,ASML在阿姆斯特丹和纳斯达克两地上市,那时握有约四分之一的全球份额——而且抢的主要是美国人的份额,不是日本人的。
真正的转折在2001年,两件事同时发生。
一是TWINSCAN平台问世。它有两个工件台:一片晶圆在曝光,另一片同时在旁边测量和对准,曝完直接换位。这在物理上是把机器一分为二,在商业上是把产能翻了近一倍。
二是ASML收购硅谷集团。SVG是柏金埃尔默的血脉,也是英特尔最主要的光刻供应商。买下SVG,ASML拿到了进英特尔的门,美国也就此彻底退出了光刻机制造。
水(2002—2007)
2000年前后,行业撞墙了。
193纳米的氟化氩激光已经用到极限。下一步公认是157纳米的氟激光——更短的波长,更细的线。全世界都往那儿投钱。可是157纳米的光会被大多数材料吸收,镜片要用氟化钙,光刻胶要重做,一切都得重来,而且贵得离谱。
2002年,一个叫林本坚的人在SEMATECH的研讨会上提了另一个方案。他当时是台积电研发副总。
他说:不要换光源。在镜头和硅片之间灌一层水。
水的折射率约1.44。193纳米的光进了水,等效波长变成约134纳米——比157还短,而且什么都不用换。分辨率提升约四成,成本几乎为零。
这个想法太朴素了,所以最初没人信。水会有气泡、会有水渍、会流得到处都是,怎么可能塞进一台精度以纳米计的机器里。
ASML信了。飞利浦研究院早年做高密度光盘时研究过浸没式透镜,知道怎么把一层水稳稳托在镜头下面不散。蔡司在德国把镜片改了。2003年秋天,原型机TWINSCAN AT:1150i拍出了第一批像。
后面的节奏很快:2004年第一台商用浸没机XT:1250i(NA 0.85)出货给台积电和IBM;2006年XT:1700i(NA 1.2),第一台真正量产用的浸没机;2007年XT:1900i,数值孔径1.35。
1.35,这个数字从此再没被超过。水的折射率就在那里,物理到头了。此后二十年,全世界所有的浸没式DUV,顶格就是1.35。
尼康的第一台浸没原型机2004年10月才完成,晚了近两年。佳能一台都没做出来。
157纳米这条路,全行业投进去的钱全部打了水漂。
这是这部历史里第二次:不是技术打败技术,是押注打败押注。
把太阳搬进机器里(1985—2019)
光学到1.35就到顶了。要再往下,只能换光源。
十三点五纳米的极紫外光,最早是八十年代中期日本的木下博雄做出第一张EUV成像,基础是七十年代苏联人的多层膜反射镜研究。
这个波长有个要命的性质:它被空气吸收,被玻璃吸收,被几乎所有东西吸收。所以不能用透镜,只能用镜子;不能在空气里跑,整台机器必须抽成真空。
1992年,英特尔投两亿美元,钱主要流向桑迪亚、劳伦斯利弗莫尔和贝尔实验室。1994年美国组建国家EUV光刻计划,由DARPA和能源部牵头。1996年,国会把能源部这笔钱砍了。
1997年,SEMATECH召集的技术评估把四条下一代路线排了个序。EUV排在最后一名,落后于X射线、电子束和离子投影。
后来的事众所周知:排最后那条赢了。但它赢得极其难看——从1997年排在末位,到2018年10月三星用EUV量产7LPP、2019年二季度台积电N7+跟上,中间隔了二十一年。
关键节点:
2006年,ASML交付第一台EUV原型机,光源功率弱得没法用。
2010年,第一台NXE:3100送到三星,圣诞夜实现“第一束光”。
2012年,英特尔、台积电、三星参加客户共同投资计划,出钱、出五年研发承诺,并买入ASML股权。
2013年,ASML以二十五亿美元收购光源公司Cymer。
2016年,NXE:3400开始被成批下单,拐点出现。
2020年初,第一百台EUV出货。
光是怎么来的?一颗锡液滴在真空里飞,两束二氧化碳激光先后打上去,第一束把它压扁,第二束把它汽化成等离子体,辐射出13.5纳米的光。每秒五万次。
这台机器有超过十万个零件。运一台要四十个货柜、三架货机、二十辆卡车。ASML在EUV上砸进去的研发费超过六十亿欧元。
2023年12月,第一台High-NA机型EXE交付,数值孔径从0.33提到0.55。
价格是这样的:现役的Low-NA EUV,一台约一亿七千万欧元。High-NA的EXE,约三亿五千万欧元。后者重一百五十吨,运输要二百五十个板条箱,装机要二百五十名工程师干六个月。
一台机器,抵得上一架宽体客机。而它一年只造得出几十台。
垄断的形状
现在的样子:EUV,全世界只有ASML一家能造。浸没式DUV,ASML占约98.7%。尼康还在,但只在成熟制程有零星份额。佳能早就走了,改做纳米压印。
2025年,ASML营收327亿欧元。中国市场曾占它41%(2024),2025年降到33%,2026年预计约20%。
尾声:这部历史真正的规律
把六十九年压缩成一句话,它不是一部发明史。
它是一部“谁被客户养活”的历史。
四次接力,四次都不是技术输给技术:
柏金埃尔默不是不懂步进机,是它的投影机太好卖了。GCA不是产品不行,是美国的芯片公司不肯买美国的机器。尼康不是做不出浸没式,是它把注押在157纳米上,而做这个判断的人不在客户的产线上。ASML能活下来,是因为2012年台积电、英特尔、三星愿意提前把钱和股权押进一台还不能工作的机器里。
一台光刻机的迭代周期是十年。没有哪家设备公司能靠自己的现金流熬过十年。它必须被人养。养它的人必须一边容忍它不好用,一边把订单下下去,一边把工程师派进对方的车间。
这就是为什么光刻机这件事,从来不是“能不能造出来”的问题。
样机谁都能做。1966年上海就做出来了。1985年机电部45所的分步投影光刻机样机通过电子部鉴定时,据当时的鉴定意见,性能接近美国GCA的4800DSW——这个说法出自国内的行业回忆材料,未见一手技术文档佐证,但即便打个折扣,差距也是可以用年计的,不是用代计的。
问题一直是:造出来之后,谁肯用第一台不好用的?谁肯用第二台还是不太好用的?谁肯用到第十台?
美国有过发明,没有守住这个耐心。日本有过耐心,赌错了一次方向。荷兰什么都没有——没有硅片厂,没有芯片设计,国土还没一个省大——但它的三个客户,愿意跟它一起熬二十一年。
一束光走了六十九年。走完全程的,从来不是光。
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No.7013原创首发文章|作者周落实
资料来源:编年与技术细节:Atsuhiko Kato,Chronology of Lithography Milestones(lithoguru.com)——本文时间线主干;Chris Mack,Milestones in Optical Lithography Tool Suppliers(lithoguru.com);Computer History Museum,The Silicon Engine:1955/1957拉思罗普与纳尔条目;ASML官方史料: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
产业史与分析: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)——解释柏金埃尔默为何守不住;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)
中国部分:中国科学院微电子研究所所史(109厂1958—1986)
当前数据:ASML 2025年报及2026年一季度业绩说明;Caixin/SCMP关于ASML中国区营收占比的报道(2026年1月、4月)
本文来自微信公众号: 秦朔朋友圈 ,作者:周落实
