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荷兰专家:10年后,中国可能造出EUV光刻机,追上ASML目前的水平
2025-05-23
光刻机全球最贵的工业设备,能决定一个国家的芯片命运。 荷兰光刻机巨头ASML垄断了最先进的EUV光刻技术,可是就在最近荷兰专家马克·海金克公开预言:中国可能在10年内造出EUV光刻机,追上ASML。
一台EUV光刻机,包含10万个零件、3千根电线、2公里长的软管,组装误差不超过一根头发丝的千分之一。
它的核心是波长13.5纳米的极紫外光,这种光需要把液态锡滴打成比头发丝还细的颗粒,再用激光轰击50次/秒,才能产生足够能量。
全球只有ASML和美国Cymer公司掌握这项技术。
ASML的股东包括英特尔、台积电和三星,这三家每年贡献ASML超70%的订单。 美国《芯片法案》更直接规定:任何使用美国技术的企业,向中国出售EUV设备必须获得许可。 2022年,ASML对华销售额占比14.7%(约21.6亿欧元),但EUV设备至今零交付。
买不到EUV,中国企业被迫用老款DUV光刻机“叠buff”。 中芯国际的7nm芯片,就是用ASML的1980Di型号DUV光刻机,通过多重曝光技术实现的。 这套方案有多难? 相当于用铅笔反复描同一道线,只要有一次手抖,整张纸就废了。
一条DUV产线投资超150亿美元,是EUV方案的1.5倍。 更麻烦的是,DUV生产7nm芯片的良率只有50%-60%,而台积电用EUV生产同样芯片的良率超过95%。
2023年,中芯国际7nm芯片的客户只有矿机公司和少量低端手机厂商,华为Mate 60的麒麟9000S芯片仍依赖库存DUV设备生产。
买不到光刻机,中国开始猛攻芯片制造的其他环节。 北方华创的刻蚀机已打入台积电5nm产线,中微半导体的介质刻蚀设备市占率全球前三,盛美半导体的清洗设备被三星用于存储芯片生产。 这些“不起眼”的设备,撑起了中国芯片制造的半边天。
2023年,中国进口了价值3470亿元的二手半导体设备,比2022年暴涨387%。 这些被日韩淘汰的机器,经过中国工程师改造后,寿命延长了3-5年。
上海微电子的28nm DUV光刻机,核心镜头来自德国蔡司,但软件控制系统已100%国产化。
2023年,中国半导体专利申请量占全球55%,其中光刻技术相关专利增速第一。 华为公开了一项“反射镜镀膜”专利,能把EUV光反射率从70%提高到90%;清华大学研发的等离子体光源,理论上可替代ASML的激光轰击锡滴方案。
ASML前员工透露,中国公司开出的薪资是ASML的3倍,过去三年至少有50名工程师跳槽到上海微电子和华为。 荷兰安全局为此警告ASML:“中国正在用一切手段获取光刻机密。 ”
2023年Q4,中国采购了ASML 62%的DUV光刻机。 但ASML的CEO温宁克多次警告:“中国迟早会造出自己的光刻机。 ”
在2024年1月的时候,美国政府要求ASML停止向中国出售部分DUV设备,直接导致ASML股价单日暴跌8%。
2023年12月,中国商务部突击检查ASML上海分公司,扣押部分设备作为“反制措施”。
荷兰《电讯报》称:“ASML正成为中美科技战的夹心饼干。 ”而中国客户开始转向日本尼康和佳能。这两家公司已接到中国50台光刻机订单,创下十年新高。
ASML的EUV设备需要中国稀土(钕、镧)来制造激光器,而中国芯片厂需要ASML的设备维持产能。
但当美国把科技问题政治化,中国工程师在实验室里24小时轮班攻克光源,ASML在财报会议上反复解释“为何不能失去中国市场”。 或许正如ASML工程师私下吐槽:“我们卖的是机器,不是核弹。 ”