在美国持续扩大晶片出囗管制、荷兰加强ASML设备出囗限制的压力下,中国大陆正将光刻机列为半导体产业「卡脖子」环节的首要突破点。2025年,中国光刻技术的进展,特别是193奈米ArF沉浸式DUV机种的开发,成为全球关注焦点。
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| 中国正加速推进国产光刻设备的研制。 |
根据产业消息,中国正加速推进国产光刻设备的研制。由上海「禹量升」(SiCarrier)与华为系统生态相关的团队所开发的193奈米ArF浸润式光刻机,已在中芯国际(SMIC)内部测试阶段,目标锁定28奈米节点。业界分析,若进一步透过多重曝光技术,理论上可延伸至7奈米级,但良率、产能稳定性仍为主要挑战。这一进展被视为中国首次接近ASML 2000年代中期的沉浸式设备水准,预计最快2027年才可能实现商业量产。
同时,上海微电子(SMEE)持续深耕i-line、KrF与ArF系列光刻设备,虽已具备90奈米至65奈米量产能力,但在28奈米浸润领域仍处於试制与调校阶段。这显示中国正以多路并进策略,从成熟制程切入,再逐步攻克更高阶制程需求。
中国光刻机的技术瓶颈不仅在整机整合,更在於关键零组件的长期依赖。近年,中科院与多家科研机构积极开发193奈米固态DUV光源与准分子雷射技术;光学镜头、曝光台、控制系统等环节也出现本土厂商的原型成果。尽管尚难与尼康、蔡司、ASML的成熟供应链匹敌,但此一「全链条补洞」动作已显示政策决心与长期投资方向。
在极紫外(EUV)光刻方面,中国投入庞大研发资金,建立光源、掩膜、真空系统与污染控制等研究平台。然而,从技术成熟度来看,距离ASML的整机量产能力仍有数年以上差距。专家指出,即使部分原型机完成测试,也难以在短期内形成具规模的商业应用。
中国光刻机的突破,将首先改变成熟制程的市场版图。若28奈米级DUV设备实现稳定量产,意味中国能在驱动IC、电源管理IC、车用MCU等产品线上提高自给率,削弱对外部设备与代工服务的依赖。这对台湾、韩国在成熟制程的出囗与价格策略,势必构成压力。
然而在先进制程领域,中国即便透过多重曝光实现7奈米或更细节点,仍面临成本与良率的严重挑战。因此,EUV世代的领先地位仍牢牢掌握在ASML与台积电手中。
此外,中国本土设备体系的崛起,将使全球半导体设备产业出现双轨化发展:一边是欧美日高端链主导的先进节点;另一边是中国主导、聚焦成熟制程与自主替代的生态系。这不仅意味设备标准与材料供应链可能分化,也提高全球供应链的协同成本与技术门槛。
综观2025至2028年,中国光刻机发展最有可能的突破点,将在28奈米级浸润式DUV设备的量产与良率提升。关键挑战仍在於光源稳定性、镜头精度、曝光平台控制与维保能力。一旦这些瓶颈逐步化解,中国半导体产业的自主化程度将再上层楼。
不过,EUV仍是长期战略目标。对中国而言,这场「国产化长征」不仅是技术追赶战,更是半导体自主权的政治与产业象徵。