只差光刻工艺了!日媒:中国将成为继日本荷兰之后
这几年半导体圈里闹得挺热闹的,特别是在光刻机这块儿,简直成了世界科技竞争的焦点。荷兰的阿斯麦、日本的尼康和佳能,几乎把高端市场都包了,尤其是极紫外光刻机,阿斯麦一家公司就牵扯着超过5000个零件供应商,真是厉害得不行。
美国早在2019年就实施了出口限制措施,到了2020年,专门对华为动手,2023年更是升级了限制力度。荷兰和日本的公司也跟着加入了对中国的限制队伍。这局面一搞,中国不得不自己挺身而出,咬紧牙关开始咯吱作响了。
结果,日本媒体《日经亚洲》在2025年7月16日刊登了一篇说法,直言中国正加快步伐追赶,搞得日本和荷兰的公司有点慌乎乎的。文章提到,美欧的封锁反倒激发了中国的动力,工程师们也是拼了命地干,攻克光刻技术看起来就像时间的问题似的。
中国在测量、沉积、蚀刻这些环节已经取得了不少成就,光刻的核心技术还差点火候。一旦中国真的研发出自己的极紫外或深紫外设备的话,日本和荷兰在市场上的份额可能就得缩水不少。
这套管制措施可不是突发奇想的,早在2019年就开始行动了,主要针对关键供应链进行审查出口许可,像阿斯麦的部分订单就被拖了好些天。到了2020年,华为被禁令一出,中国企业也没办法,只能转向本土的替代方案。政府在2021到2025年的规划里,投入了不少资金,目标是让芯片的自给率达到50%。
在2023年8月,美国又调整了相关规定,堵住了中国拿到一些特定半导体设备的渠道。荷兰方面也加入进来,禁止阿斯麦向中国出售某些深紫外光刻机型号。
那一年,日本的尼康和佳能的出口额都出现了一些下降。而到了2024年1月,阿斯麦也干脆停止了高端设备的交付,比如NXT2050i和NXT2100i这两款机型。这个举动让中国半导体产业的供应链一时间陷入了断裂,急需要自己找路子解决问题。
中国这边也没放松,上海微电子装备公司渐渐成为了带头人。他们在2023年推出了支持28纳米制程的深紫外光刻机,一年能产出百台左右。中芯国际用它来试产,制造出了体积比小拇指还小的图形处理器,性能差不多和英伟达的H20一样。
华为搭建了一个联合实验室,专门搞沉积工艺和化学机械抛光的优化,减少对进口的依赖。在政策方面,设了税收优惠,还推动供应链上下游多用国产配件,拉起了2000多家本土企业,涵盖从光刻胶到抛光设备的全产业链,形成了完整的闭环。到2024年,中国成功组装出极紫外光刻机原型,采用激光诱导放电等离子体光源,功率达120瓦。
光学镜面的精度已经达到了头发直径的五十分之一,而对准误差也控制在不到0.12纳米以内。设备体积减少了30%,能量利用率提高到2.3%。浙江大学研发了对准干涉仪,中国科学院则在量子隧道算法方面有所突破。
到2025年3月,这个原型在华为东莞工厂连续跑了整整24小时,效率从2%提升到了4.5%。到了7月份,数据显示可以支持4纳米工艺,成本也仅是阿斯麦的60%。第三季度开始试生产,到了2026年目标是实现量产。而3纳米的试验线也建好了,集成了200台国产设备。
专利占有率达到了全球的60%,而差距已经缩短到12个月。高盛的报告中提到,在65纳米工艺方面,中国已经比较稳定,但极紫外技术还需继续追赶。阿斯麦的负责人在2025年10月也表示,中国在研发上挺努力,不过还得花点时间才能赶上。
到2025年9月,上海微电子在展会中展示了极紫外的性能参数,同时也进行了干法深紫外的量产测试。国家大基金三期重点投资深紫外技术的国产化,核心部件的国产化率目标定在50%。
上海微电子的28纳米浸没式深紫外关键零部件国产化率已经超过85%,不过还剩一些还得依赖进口。先进封装设备已经开始实现量产,芯片上的微装管后续处理也在推进中。193纳米氩氟浸没式深紫外技术,变成了重点发展的方向。
在全球光刻市场上,阿斯麦占据了79%的份额,而日本企业则有17%。中国计划插一脚,争取成为第四家独立的玩家。到2025年5月,日本和荷兰对中国芯片设备的出口总额快逼近200亿美元,不过地缘关系带来的变数也让局势变得扑朔迷离。九月的时候,有中国公司拆了阿斯麦的深紫外设备进行研究,结果拆坏了,还得找厂家帮忙修理,这事一出来就让大家看到了技术上的紧迫感。
600系列光刻机已经实现90纳米的量产,28纳米的研发也在推进中。宇量昇与中芯国际合作测试,从无到有开辟新路,想要打破局面。北京方面的目标是实现全部国产化,但光刻技术可不是轻松的事,像跑陡坡一样难。台积电计划到2025年8月,从先进的生产线撤出中国境内的设备,以免惹美国不高兴。
据说,中国的芯片制造水平比台积电落后了大概三年左右,不过到2025年,第四代光刻机的工业生产已经开始了。市场上的反应是,阿斯麦的股价掉了7.2%,也挺明显的。现在中国主要把这些技术先用在军用设备上,回避外面的关注。美国最担心的就是中国不再进口光刻机,这样一来他们的技术优势就受影响了。中国在工业基础方面挺强的,比如开源的DeepSeek大模型在AI领域破除了不少神话,歼10C的雷达也进行了升级。
据说,预计到2025年第三季度,中国的EUV光刻机将开始试产,采用激光诱导放电等离子体技术,这比阿斯麦的激光方案还要厉害一些。这个项目的指标表现很不错,未来有挺大的潜力。半导体周刊提到,到2025年9月,上海微电子的28纳米机部件国产化率会达到85%。不过目前供应链还不完善,进口依赖还挺重的。
荷兰贸易部长表示,护卫国家的经济利益并不意味着全部都得跟美国闹僵。俄罗斯的第一台350纳米光刻机已经下来啦。中国的动作挺快的,虽然有关两国合作的传闻传得挺热,但目前还没有官方确凿的证据,不过想必会有点眉目。
自2019年开始管控措施起步,到2025年,中国由被动应对变成主动出击,差距也从几年来缩短到一年多点。光刻技术成为关键所在,193纳米浸没式技术格外受关注。中国开始进入这个领域,有可能打破日本和荷兰的主导地位。阿斯麦的总裁也承认中国的努力挺大,但供应链断裂的问题依然不少。虽然起步较晚,中国走得还算稳重。
总的说来,中国从依赖进口逐步走向自主闭环。据半导体周刊报道,到了2025年9月,深紫外技术国产化已经有了些成绩。主要的难题还在于供应链的完整性,再加上对进口部件的依赖。放眼全球,中国的国产替代率目前大概在百分之一左右,日本和荷兰也得应对市场的压力。
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