心智观察所：中重稀土出口管制，事关光刻机产业对决

【文/观察者网专栏作者 心智观察所】

不久前，国家商务部、海关总署联合发布公告，决定对部分中重稀土相关物项实施出口管制，包括钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇的合金、化合物、氧化物等相关物项出口，必须根据相关法规向商务部申请许可证。

消息一出，相关物项的国际市场价格应声暴涨，专业人士甚至预期后续将会有500%乃至更大幅度的涨价。

正如心智观察所第一时间进行的分析，此举将会对全球供应链产生战略性影响，尤其是对高度依赖这7种稀土材料的高性能磁体、光电材料及其下游国防军工、医疗设备等关键应用领域。

许多人或许还没有意识到的是，此次出招，对光刻机产业制高点的角逐也将带来巨大影响。

众所周知，EUV光刻机已然成为美国对华科技遏制的最关键抓手，一谈起EUV，就会有各种奇奇怪怪的失败主义论调横行于国内舆论场，以各种看似扎实的数据言之凿凿论证中国无望追赶。

然而且不说新型举国体制正在EUV技术攻坚中凝聚起的力量，单从对手的需求看，在美国管辖长臂试图“锁死”中国光刻机发展上限的同时，美西方自身想要将光刻技术继续向前推进，同样极大受制于中国稀土材料供给。

根据目前ASML发布的产品路线图，其现有EUV产品体系沿着数值孔径和工艺因子优化的路径，预计可迭代到2030年代初期的0.75NA HXE系列，此时就将到达现有技术体系的分辨率极限，2035年后，超越现有架构的“BEUV”（Beyond EUV）光刻机将取代其王者地位。

目前，海外已经相继铺开了BEUV关键技术研究，如去年底美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）就公开了可作为光刻机驱动激光的大孔径铥 (BAT) 激光器，并将牵头组建极端光刻与材料创新中心（ELMIC）。

ELMIC是一项为期四年、耗资1200万美元的研究项目，将测试BAT激光器能否将EUV光源效率提高约10倍，有望催生下一代BEUV光刻系统，该项目成员还包括ASML首席EUV光源专家Michael Purvis。

对于BEUV，目前还有多条光源技术路线正在被研究，包括中国已走在全球前沿的自由电子激光（FEL）、稳态微聚束（SSMB）加速器等，不过最新版IRDS光刻路线图中也坦言，替代方案的最大挑战是缺乏产业生态，因此“向公用事业规模光源架构的必要范式转变具有足够的颠覆性，需要就其开发和相关的生态系统/基础设施变革达成广泛共识”。

基于这一背景，业界对于开发短波长（6.X纳米）的激光等离子体光源给予了高度重视，有很大概率成为优选技术路线，原因不仅是其技术原理与当前EUV光刻机有较高继承性，且多层镜组成的反射式光学系统在6.X纳米波长下理论反射率可高达70%。

不过如果真要下定决心开发6.X纳米光源，其驱动激光、靶材、收集镜这三大关键技术都需要依赖我国所事实垄断的稀土材料。

就拿上文提到的BAT激光器为例，其正是以掺铥氟化钇锂 (Tm:YLF) 晶体作为增益介质，具有高激光损伤阈值、大发射截面和宽调谐范围等独特性能。此外，相较于现有的二氧化碳激光器，掺钇锂氟化物 (YLF) 和掺钇铝石榴石 (YAG) 等激光晶体工作波长还更有利于拉升光源转换效率。

从靶材上看， 铽和钆取代锡靶，也是目前BEUV研究的热点。

根据今年2月份发表于《光学快报》（Optics Express）的上光所、长光所、长春理工大学团队联合研究成果，在现有的平面靶双激光脉冲方案基础上，研究人员通过腔体结构调控预形成等离子体的膨胀，进一步优化了钆基BEUV光源 (Gd-LPP) 的光谱性能。实验数据表明，腔体约束靶保留了传统平面靶双脉冲方案的优势，同时提高了光谱纯度，最高光谱纯度可达4.35%。

至于收集镜和BEUV光学系统反射镜，同样需要从传统钼/硅多层镜升级到基于镧系稀土元素的La/B4C多层镜。

从这样的极简梳理不难看出，有效控制相关稀土资源外流，将会对我国光刻机产业在BEUV阶段的后来居上奠定良好基础。

这就像是一场马拉松比赛，尽管对手看似“遥遥领先”，但最后10公里的赛道，我们却控制着前导车的速度和方向。

当然，要让稀土管制这张王牌真正发挥效力，绝不是一纸公告就能完成，政策落地需要破解的挑战同样不少。

首先是行业自律问题。由于国内稀土产量往往大幅超出国内需求量，各类稀土元素每年产量中绝大部分，最终以原料或产品的形式输出海外市场，因此当出口管制生效后，不少稀土企业经营者尽管对于国家战略考量心知肚明，但仍然难免遭遇“人性的考验”。面对国际市场的巨大牟利空间，走私冲动恐怕难以遏制，镓、锗、锑出口管制后曝出的一些案件已是明证。

其次是监管难度大。稀土元素可以通过多种形式出口，除了直接出口原材料外，还可以通过出口半成品或成品间接流出。这就像是想堵住一个筛子里的水，总有漏洞可钻。管制措施如何做到既不过度限制正常贸易，又能有效防止战略资源外流，需要监管部门下足“绣花功夫”。

再者是国际压力。西方国家对此次管制措施必然强烈反应，甚至可能以“违反WTO规则”为由提起诉讼，或采取额外报复措施。这种情况下，如何不被外部压力所动摇，需要智慧与定力。

最后，则是产业网络协同。单纯依靠资源管制并不能从根本上解决技术追赶问题，必须同步推进下游应用研发，尤其是BEUV光刻核心技术攻关。否则，即使握有稀土资源的天然优势，也难以转化为真正的产业竞争力。

这不是一场短跑，而是一场持久战，只有将稀土资源优势与技术创新紧密结合，才能在未来的极限技术竞争中摘取胜利果实。

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