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從中國光刻機國產化腳步 看半導體自主之路的關鍵
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2025年10月21日 星期二

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在美國持續擴大晶片出口管制、荷蘭加強ASML設備出口限制的壓力下,中國大陸正將光刻機列為半導體產業「卡脖子」環節的首要突破點。2025年,中國光刻技術的進展,特別是193奈米ArF沉浸式DUV機種的開發,成為全球關注焦點。

中國正加速推進國產光刻設備的研製。
中國正加速推進國產光刻設備的研製。

根據產業消息,中國正加速推進國產光刻設備的研製。由上海「禹量升」(SiCarrier)與華為系統生態相關的團隊所開發的193奈米ArF浸潤式光刻機,已在中芯國際(SMIC)內部測試階段,目標鎖定28奈米節點。業界分析,若進一步透過多重曝光技術,理論上可延伸至7奈米級,但良率、產能穩定性仍為主要挑戰。這一進展被視為中國首次接近ASML 2000年代中期的沉浸式設備水準,預計最快2027年才可能實現商業量產。

同時,上海微電子(SMEE)持續深耕i-line、KrF與ArF系列光刻設備,雖已具備90奈米至65奈米量產能力,但在28奈米浸潤領域仍處於試製與調校階段。這顯示中國正以多路並進策略,從成熟製程切入,再逐步攻克更高階製程需求。

中國光刻機的技術瓶頸不僅在整機整合,更在於關鍵零組件的長期依賴。近年,中科院與多家科研機構積極開發193奈米固態DUV光源與準分子雷射技術;光學鏡頭、曝光台、控制系統等環節也出現本土廠商的原型成果。儘管尚難與尼康、蔡司、ASML的成熟供應鏈匹敵,但此一「全鏈條補洞」動作已顯示政策決心與長期投資方向。

在極紫外(EUV)光刻方面,中國投入龐大研發資金,建立光源、掩膜、真空系統與污染控制等研究平台。然而,從技術成熟度來看,距離ASML的整機量產能力仍有數年以上差距。專家指出,即使部分原型機完成測試,也難以在短期內形成具規模的商業應用。

中國光刻機的突破,將首先改變成熟製程的市場版圖。若28奈米級DUV設備實現穩定量產,意味中國能在驅動IC、電源管理IC、車用MCU等產品線上提高自給率,削弱對外部設備與代工服務的依賴。這對台灣、韓國在成熟製程的出口與價格策略,勢必構成壓力。

然而在先進製程領域,中國即便透過多重曝光實現7奈米或更細節點,仍面臨成本與良率的嚴重挑戰。因此,EUV世代的領先地位仍牢牢掌握在ASML與台積電手中。

此外,中國本土設備體系的崛起,將使全球半導體設備產業出現雙軌化發展:一邊是歐美日高端鏈主導的先進節點;另一邊是中國主導、聚焦成熟製程與自主替代的生態系。這不僅意味設備標準與材料供應鏈可能分化,也提高全球供應鏈的協同成本與技術門檻。

綜觀2025至2028年,中國光刻機發展最有可能的突破點,將在28奈米級浸潤式DUV設備的量產與良率提升。關鍵挑戰仍在於光源穩定性、鏡頭精度、曝光平台控制與維保能力。一旦這些瓶頸逐步化解,中國半導體產業的自主化程度將再上層樓。

不過,EUV仍是長期戰略目標。對中國而言,這場「國產化長征」不僅是技術追趕戰,更是半導體自主權的政治與產業象徵。

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