美国科技媒体Tom’s Hardware最新报道称,中国正在建设EUV光刻系统的原型机,预计2030年左右制造原型芯片。这一消息得到前ASML员工参与项目的佐证,但关于中国设备的具体进展细节仍处于高度保密状态。
ASML曾在声明中写道:“有企业想要复制我们的技术是合情合理的,但想要做到这一点绝非易事。” 尽管中国半导体产业技术正加速发展,但从原型机到中国企业采用国产EUV设备量产芯片,美媒称,仍需至少十年时间。
现实差距多大?
据了解,EUV设备包含了超10万个零部件,覆盖了全球超5000家供应商,并且还需要成百上千的专业工程师对其进行调试维护。这其中,光源发射器是EUV光刻的第一步。
2025年,中国EUV研发团队在高度保密的环境中取得了关键突破。首台EUV光刻机原型机已经成功运行,这台占据整个洁净厂房的设备成功激发了13.5纳米极紫外光。这一突破打破了西方技术垄断,但距离商业化应用仍有巨大差距。
中国团队选择了一条务实跟随策略。不同于ASML从零开始的技术路线,消息人士透露,研发团队包含多位经验丰富的光刻技术专家,项目通过研究二手ASML设备零件,复刻其激光等离子体(LPP)技术路线。
在18个月研发周期中,该项目已申请8项核心专利,涉及光源稳定性和光学系统优化等关键领域。
成功激发极紫外光只是EUV长征的第一关,中国原型机仍面临多重技术壁垒。光源系统虽成功激发符合标准的极紫外光,但功率稳定性尚未达到量产要求。
以ASML设备为例,需要用高功率激光轰击液态锡滴,每秒钟要精准击中5万个直径只有30微米的锡滴,其运动速度高达80m/s。
光学精度是另一大挑战。德国蔡司为ASML的EUV光刻机提供了整套光学成像设备,每面镜子要镀40到100层纳米级薄膜,表面平整度要达到原子级别。在ASML最先进的高NA EUV光刻投影物镜系统中,口径1.2m的反射镜表面需要加工到面形均方根误差小于0.02纳米,相当于在中国国土面积内仅有人类头发丝直径大小的高度起伏。
光学精度影响的是打印晶体管线宽的精度。工欲善其事,必先利其器,而中国除了要打磨精度。还要解决规模化量产的问题。
从全球经验来看,EUV光刻机从原型到量产需要漫长过程。ASML从第一台可制造芯片的EUV光刻机(2006年)到可大规模制造的NXE:3400B(2017年)用了11年时间。
打破“卡脖子”困局
若按照ASML的发展时间表,在进展顺利的情况下,2030年中国也许能实现原型机的初步产品制造,距离大规模的商业化进展还需要多年的设备优化。
但我们相信,对于勤奋聪明的中国人,一旦造出原型机后,优化迭代的速度将比散漫的欧洲人更快,也许不用十年,国内甚至全球芯片厂家就用上国产的EUV光刻机!
退一万步来讲,即使现在没有EUV光刻机,我们也没有被“卡”死。
“西方以为只要卡住EUV,就能永远领先。但他们忽略了一点:中国不需要立刻造出EUV,只要能在成熟制程上实现完全自主,就足以影响全球半导体格局。”ASML首席执行官富凯点破了芯片竞赛的本质。
尽管现在没有EUV光刻机,但在芯片成熟制程领域,中国已取得显著进展。上海微电子65纳米光刻机已交付客户,28纳米浸没式样机通过验收。更值得关注的是,中芯国际用DUV设备通过三次曝光实现7纳米芯片量产,良率突破80%。
在第三代半导体领域,中国也在积极布局。碳化硅、氮化镓等专用光刻机已形成竞争力,为中国半导体产业提供了差异化发展路径。
技术突破的核心价值,在于打破“卡脖子”困局的战略主动性。从“无法测”到“精准测”,从“依赖进口”到“替代超越”,这些突破不仅填补了技术空白,更构建起了产业安全的“第一道防线”。
正如芯片上的晶体管不断缩小却更强悍,中国半导体产业也正在砥砺中凝聚突破的力量。