前言
刚才，笔者在微头条中提到，我们国家的高端制造还很薄弱，需要大量的投资，至于增加核弹这种事情，有就可以了，不需要继续花费巨资去增加，毕竟高端制造业很烧钱，我们国家是发展中国家，经费并不充足。
在这么多高端制造业中，光刻机可以说是最难攻克的，难度甚至远大于机床和航天发动机，有网友就很不屑，甚至有点无知，说原子弹都能造的出，还会攻克不了光刻机？我的答案是，十年内，都造不出。
大家不要急着否定我，先看看文章。
正文
5月5日，中国最大的晶圆代工厂中芯国际宣布回归A股，确定科创板上市，拟发行16.86亿股份，募集的资金中，40%将投入14nm制程工艺项目。
但是。14nm的制程，其实已经落后最先进的7nm两代了，而最快的台积电，已经准备在2021年量产5nm的芯片，后续的5nm、3nm制程工艺，是必须要有EUV光刻机的。
现在，中芯国际用的光刻机，是来自荷兰AMSL的DUV，但是这已经是落后的产品了。一个不可忽略的现实是，由于EUV光刻机目前无法实现国产替代，已经成为未来国产芯片制程工艺迈向国际领先水平的制约因素。
问题来了，我们曾在一穷二白的条件下成功搞出“两弹一星”，为何就不能搞定EUV光刻机？或者说，EUV光刻机的研发难度会超过原子弹？
40个国家才搞出一个EUV
EUV光刻技术的研发一共花了40多个国家20年的时间，在这一波波竞赛中，连强大的美国都无法独立完成，虽然它是最早行动的。
早在1996年以前，美国即开始电子束和软X射线光刻技术研究，研究机构主要是国家实验室、AT&T和相关大学。
1997年，美国科技巨头们发现研发难度太大，只能抱团做研发，英特尔联合AMD、摩托罗拉、美光、Infineon和IBM成立EUV光刻技术研发联盟。
到1999年时，EUV光刻技术被国际半导体技术发展路线图（ITRS）确定为下一代光刻首选技术，这就意味着，谁如果不参与到EUV光刻技术研发，谁就将在下一代芯片竞赛中自动弃权。但是，当时的中国，却忽视了这个重要的拐点，包括有条件的联想，主动放弃芯片的研发，令人心痛。
于是，包括美国在内，欧洲、日本和韩国，个个打起了鸡血，不顾成本的研发，都想要占领EUV光刻技术这个未来制高点：
在美国，参与EUV光刻技术研究的超过50个单位，包括国家实验室、大学、科技公司等；欧洲下注最大，超过35个独立国家、大约110个研究单位，参与到EUV光刻技术研究中；日本起了个大早，EUV光刻技术研究始于1998年，却赶了个晚集，到2002年6月才成立EUV光刻技术系统研究协会，这或许和它存储芯片产业衰落有关；韩国在工商能源部(MOCIE)的支持下开展EUV光刻技术研究， 主要参加单位有 KERI (韩国电子研究社)、汉阳大学、韩国国民大学、三星浦项（Samsung Postech）、首尔大学等。虽然后面看来有点讽刺，最后是荷兰ASML凭借出色的整合能力，最终拿下新一代光刻机EUV，不过其它国家也没有白费力气，由于新一代光刻机都有它们国家企业的专利，它们想买随时可以买，这么多大国，就只有中国无法购买。
技术攻关路上，难度远超核弹技术
EUV光刻技术的复杂和高难度，可以说，贯穿了基础研究、技术攻关和系统集成，真正的一条路难到底、没有任何近路可抄。在EUV光刻技术攻关的路上，研究人员先后遇到光源、抗蚀剂和防护膜三大难题。更要命的是，过去的技术积累在这些难题面前很难派上用场，需要从零开始。
EUV最困难的技术，就是提高光源功率：
EUV光源主要有两种，一种是LPP(激光等离子体)光源，是将锡或锑等物质的小液滴滴到激光上，受激发出EUV辐射；另一种是DPP（放电等离子体）光源，给放电气体加上高电压，使气体等离子化产生EUV辐射。但无论哪一种光源，都面临一个问题，那就是转换效率太低了。
按规定，EUV光刻机要满足商业化生产的要求，中心焦点处（IF）的EUV功率至少要达到115W，要大规模量产的话，EUV功率又必须提升到250W。注意，EUV功率不等于激光输出（或DPP光源中的电极放电）功率，后者转换成前者的效率很低。
转换效率是个大坑，搞不好的话，整个EUV光刻研究就会前功尽弃。
2005年，Powerlase公司在采用LPP光源转换EUV光源，激光输出功率为3.6KW，在中心焦点处仅得到最低10W、最高20W的EUV输出，即转换效率在0.28—0.56%之间。
按这个转换效率计算，要达到115W的EUV功率（光刻机规模化生产的功率要求），激光输出功率至少要达到41KW，如果按250W的商业化功率要求，激光输出的功率至少要达到89.3KW。89.3KW的激光输出功率，已经接近战术激光武器100KW的指标，别说当时，就是现在也不容易搞定。
2015年，洛克希德.马丁公司用开发的雅典娜激光武器烧毁了一英里外的卡车，而“雅典娜”的激光输出功率只有30KW。
到目前为止，目前美军驱逐舰上的激光炮也就是30KW输出级别。
转折点是4年之后即2009年，Cymer公司的EUV光源功率可以达到100W，接近商业化指标，最终战胜所有公司成为ASML的光源模组供应商，同时彻底宣告日韩的新一代光刻机的出局。
正是由于EUV光刻技术研发难度超高，最终修成正果的也就美国这一脉，其他国家沦为陪跑。从这个角度看，EUV光刻技术研发难度确实超过原子弹。
光刻机回报不高，中国无法举全国之力研究
目前，EUV光刻机的主要用户是三星、英特尔和台积电，最多加上中芯国际，一只手都能数过来。客户数量屈指可数，客户的下单数量同样不大。根据ASML的财报数据，2019年出货26台EUV光刻机，预计2020年出货35台。考虑到现在除台积电外，EUV光刻机在其它芯片厂还处于试生产期，加上疫情拖累，乐观估计2021年可能是EUV光刻机在三大厂大规模生产的时间节点。
按ASML给出的数据，一台EUV光刻机每月能处理4.5万片12英寸晶圆，再结合三星、台积电和英特尔的产能需求估算，未来6年的EUV光刻机总需求量不超过600台，每年需求量最多不超过100台。
按每台EUV光刻机售价1.25亿美元算，每年最多销售100台计算，ASML每年的EUV光刻机业务销售额最多125亿美元，合人民币875亿元左右。而20年来，EUV光刻技术的研发总费用（包括基础研究、技术攻关和系统集成）早不止千亿元人民币了。
从EUV光刻技术最后的竞赛结果看，仅美国这一脉修成正果，其他30多个国家都在陪跑，最大的收益是融入英特尔和ASML主导的EUV光刻机产业链，可以说EUV光刻技术是投资回报一般的项目。
因此，如果中国举全国之力进行研发，投入必定超过一千亿以上，而且最终的客户估计只有中芯国际，分摊下来，如果按10台的需求量，那么每台的成本是100亿，比AMSL贵了10倍，可以说这笔投入是血本无归。
既然如此，中国需要有EUV光刻机技术吗？
答案是，必须得跟上，EUV光刻技术可以拉动一国的半导体产业。
193nm浸液式光刻技术的极限分辨率是10nm（晶体管密度相当于台积电的7nm），跳过这道鸿沟，就可以继续推进摩尔定律，享受全球芯片市场的头部收益，同时拉动一国的半导体产业升级。
这就是欧美和日韩发达国家挤破头也要入局的原因，押注EUV光刻技术，等于为本国的半导体产业抢购未来的车票。
从最终的结果看，抢跑的欧美成为最终的胜出者，但凭借各自的研发成果和技术实力，不同程度嵌入了EUV光刻机（EUV光刻技术的产物）的产业链条中，比如荷兰的ASML成为EUV光刻机系统集成商，日本、韩国则在抗蚀剂、防护膜、掩膜等细分领域分得一席之地，相当于抢到了二三等票或站票。
最好的例子，就是三星，最先进的EUV想买就买，中国未入局的，则只能在车外观望。
可以说，在高科技的研发竞争中，拼的是远见和金钱，这个远比核威慑重要，我们必须迎头赶上，填补自身在高端光刻机的不足。，所以，笔者才呼吁，要过上紧日子，没必要学苏联这一套，而应该把更多的资源放在高端技术。
