造价超4亿美元!重达180吨,全球最先进光刻机终于揭开神秘面纱


2025年5月27日,这台被央视首次完整曝光的 High-NA EUV 光刻机,是人类工业制造的巅峰之作,它以 4 亿美元的天价、180 吨的体重,成为定义未来芯片制程的 “微观雕刻师”

其背后不仅是技术的极致,更是全球科技博弈与产业链协同的缩影。

钢铁巨兽的诞生


当镜头扫过这台通体漆黑、结构复杂的设备时,很难想象它是人类目前能造出的最精密仪器。

单台造价4亿美元,相当于27亿人民币,足够买下一家中型科技公司,重达180吨,拆解后需要7架波音747货机才能完成运输,250名工程师耗时半年才能在无尘车间完成组装。


它是用13.5纳米的极紫外光,在指甲盖大小的硅晶圆上,雕刻出超过100亿个晶体管。

这台ASML最新的EXE:5200B机型,是全球唯一能实现2纳米以下先进制程的量产设备,每小时可处理175片晶圆,效率比上一代提升15%,直接决定了AI芯片、高性能计算芯片的产能上限。

从荷兰出发,跨越三大洲,汇聚全球顶尖技术,这台机器的诞生本身就是一场工业协作的奇迹。

它不是单一国家的产物,而是美国的光源、德国的镜片、日本的光学材料、瑞典的精密机械,再加上荷兰的系统整合,共同拼凑出的“人类制造天花板”。

微观世界的极限


光刻机的工作原理,通俗来说就是“用光作画”,但这束光的精度,已经突破了物理极限。

High-NA EUV光刻机的数值孔径提升至0.55,分辨率直接突破10纳米,能在硅片上刻出比病毒还小的电路线条,误差控制在0.5纳米以内,相当于两架超音速飞机并肩飞行,始终保持头发丝万分之一的相对距离。


其核心难点在于光源与光路,设备内部,每秒有5万滴锡液以250公里/小时的速度射出,两束激光在20微秒内连续击中锡滴,将其转化为等离子体,释放出极紫外光。

这束光要经过12个反射镜,每个镜面都镀有100层原子级厚度的钼硅薄膜,粗糙度不超过0.05纳米,是人类制造的最光滑表面。

更惊人的是,整个光路必须在真空环境中运行,因为极紫外光会被空气完全吸收。

从光源产生到投射到晶圆,每一个环节都容不得半点偏差,哪怕一粒灰尘、一丝震动,都会让整个芯片报废,这台机器,就是在微观世界里,用原子级的精度,完成着不可能的雕刻。

全球博弈的焦点


这台光刻机不仅是工业产品,更是全球科技博弈的核心筹码。

目前,全球仅ASML一家能量产EUV光刻机,而High-NA机型更是被英特尔、台积电、三星三家巨头垄断,首台设备已被英特尔拿下,用于1.4纳米制程的研发。

美国通过技术出口管制,牢牢卡住了这台设备的流向。其内部的光源、光学元件等关键技术,均来自美国及其盟友,这意味着ASML即便想向中国出售,也必须获得美国的许可。

这种“技术卡脖子”,让先进制程芯片成为少数国家的专属,也让全球半导体产业形成了森严的技术壁垒。

台积电计划投入超123亿美元,在今明两年采购60台EUV设备,其中就包括多台High-NA机型,目的就是巩固其在3纳米以下制程的领先地位。

三星也紧随其后,斥资7.73亿美元采购两台,用于平泽厂的先进制程产线。这场围绕光刻机的军备竞赛,本质上是对未来芯片话语权的争夺。

中国突围之路


面对这台4亿美元的“巨兽”,中国没有选择躺平,而是走出了一条自主可控的突围之路。

目前,上海微电子已实现90纳米光刻机的批量交付,28纳米浸没式光刻机即将商用,虽然与EUV光刻机存在代差,但已能满足中低端芯片的量产需求,解决了“有无”的问题。


在核心技术上,中国也在不断突破,中科院研发的固态EUV光源,将设备体积缩小30%,为下一代光刻机奠定基础,长春光机所的光学镜片精度达到原子级,打破了国外垄断。

光刻胶、特种气体等配套材料,也逐步实现国产化替代。这些突破,让中国在半导体产业链上,不再完全依赖国外设备。

央视曝光这台全球最先进光刻机,不是为了渲染差距,而是为了让我们看清差距,更看清方向。

这台180吨的巨兽是人类工业的巅峰,也是中国科技的“清醒剂”,它告诉我们,核心技术买不来、求不来,只有靠自己一步步攻关,才能在未来的科技竞争中,掌握主动权。


这台4亿美元的光刻机,是人类智慧的结晶,也是科技竞争的缩影。

它的存在,既展示了工业制造的无限可能,也提醒着我们,在科技赛道上,唯有自主创新,才能行稳致远。

未来当中国的光刻机也能站上世界之巅,我们才能真正拥有属于自己的“微观雕刻师”。

参考资料

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更新时间:2026-02-02

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