要說現在科技圈最揪心的事兒,莫過于芯片領域的“卡脖子”,而卡脖子的關鍵,就是光刻機。全球九成市場都被荷蘭ASML一家攥著,尤其是能造高端芯片的EUV光刻機,簡直是他們的獨門秘籍。
更讓人鬧心的是,美國一直在施壓,不讓ASML把先進光刻機賣給中國,從2019年禁EUV,到2025年連相對落后的DUV都層層設卡。
就在大家都覺得中國半導體要被卡死的時候,咱們卻沒硬磕單機,反而搞出了“集中式光刻工廠”的新路子。這波換道超車,真能打破西方壟斷嗎?
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在半導體行業,光刻機就是“芯片之母”,沒有它,再厲害的芯片設計也只能是紙上談兵。
尤其是7納米以下的高端芯片,全靠ASML的EUV光刻機才能造出來,這臺機器有多金貴?單臺價格堪比好幾架飛機,而且全球就ASML能造,形成了絕對的壟斷。
中國作為芯片需求大國,不管是手機、新能源汽車還是國防軍工,都離不開芯片,自然也離不開光刻機。但從2019年開始,美國就盯上了這一點,逼著ASML禁止向中國出口EUV光刻機。
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到了2025年,封鎖更是變本加厲,連之前能買到的DUV光刻機都開始受限。荷蘭政府跟著美國的節奏,部分撤銷了DUV光刻機的出口許可證,像中芯國際這樣的國內龍頭企業,采購設備都變得舉步維艱。
美國這么做的心思很明顯,就是想通過卡住光刻機這個關鍵環節,遏制中國半導體產業的崛起,保住自己在高科技領域的霸權地位。
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可有意思的是,封鎖之下,ASML的日子也沒好過到哪兒去。中國市場對ASML來說太重要了,2023年中國市場貢獻了他們29%的營收,到了2024年前三季度,這個比例一度飆到了46%,差不多一半的收入都來自中國。
但這可不是什么好事,更像是“末日前的狂歡”。不管是ASML還是中國企業,都清楚大門遲早要關,所以就出現了一場瘋狂的“囤貨潮”。
中國企業拼了命地買DUV光刻機,能囤一臺是一臺,填滿倉庫應對未來的不確定性;ASML則是趁機透支未來的業績,用現在的營收暴漲,掩蓋即將到來的斷崖式下跌。
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ASML的高層早就慌了,前CEO溫寧克在2023年就多次警告,出口管制根本沒用,只會逼著中國自己搞研發。他說得沒錯,中國有資金、有人才,只要被逼到絕路,肯定能找到替代方案。
新CEO富凱接手后,更是坐立難安,他承認封鎖可能會讓中國芯片落后10到15年,但也不得不認可,科技企業總能找到前進的辦法。
更讓他們焦慮的是,就算以后不賣新機器了,中國已經安裝的上千臺光刻機,還需要定期維護和更換備件,這本來是穩定的“長期飯票”。
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可如果連維修服務都被限制,ASML失去的就不只是訂單,還有作為商業伙伴的信用,以后再想跟其他國家合作,都會受影響。
根據他們的內部預測,2025年中國市場的營收占比可能會跌到20%,2026年還會大幅下滑,這場虛胖的繁榮,遲早要破滅。
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面對西方的層層封鎖,中國并沒有死磕ASML的技術路線。
要知道,ASML的EUV光刻機技術壁壘極高,光一個極紫外光源,就需要蔡司的頂級鏡頭和幾十年的技術沉淀,專利墻更是密不透風,短期之內根本沒法復制。既然正面突破不了,咱們就換個思路——不造單機,直接建“光刻工廠”。
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這個思路一曝光,2023年9月就逼得ASML高層緊急開會。
簡單說,ASML的光刻機是“一臺機器帶一個光源”,就像每家每戶自己裝個小型發電機;而中國的光刻工廠,是建一個大型環形加速器,像“光能電廠”一樣產生高功率的EUV光,再通過幾十條光束線,分發給周邊的光刻終端。
這就好比大家都在比誰的電池做得小而精致,我們直接修了一座發電站,從根上繞開了ASML的技術壟斷。
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這個被稱為SSMB-EUV的方案,早在2017年就由清華大學的團隊啟動了。2021年,他們就驗證了原理可行,還在《Nature》上發表了相關成果;2022年又實現了關鍵突破,光源功率超過1千瓦,光學腔穩定鎖定時間超4小時。
要知道,ASML最先進的EUV光刻機,光源功率也才250瓦,咱們的方案功率直接是它的四倍以上,這意味著生產效率能實現質變。
而且這種集中式的模式,特別契合中國的優勢——我們有足夠的土地和強大的大型基建能力,把芯片制造從“精密儀器制造”的賽道,拉回了我們最擅長的“系統工程”領域。
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到了2025年第三季度,這個光刻工廠就進入了試產階段,還嘗試生產3納米制程的芯片,采用的激光誘導放電方案,徹底顛覆了ASML的舊模式。可能有人會說,建這樣的工廠投資大、周期長,不夠靈活。
但對中國來說,這恰恰是符合產業結構的選擇。我們的政策導向本來就偏向重資產、高產能的項目,之前在高鐵、光伏等領域,也都是靠這種集中力量辦大事的模式,實現了從追趕到超越。
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在等待光刻工廠落地的同時,中國在成熟制程和小眾技術路線上也沒閑著。
中芯國際就用現有的DUV光刻機,通過多重曝光技術,造出了7納米級的麒麟9000s芯片,華為Mate60搭載這款芯片上市,直接震動了整個行業,證明沒有EUV也能造高端芯片。
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2025年,中芯國際又實現了5納米N+3節點的突破,進一步縮小了和國際頂尖水平的差距。
除此之外,浙江的團隊推出了8納米線寬的商用電子束光刻設備,杭州的納米壓印設備也取得了進展,這些小眾路線雖然不能替代EUV,但在特定領域已經能發揮作用,形成了多點突破的格局。
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光刻機的突破,從來不是單一設備的勝利,而是整個產業鏈的協同作戰。中國早就意識到了這一點,從上游的材料、核心部件,到中游的設備制造,再到下游的芯片封裝測試,全方位補短板。
其中,光刻膠這個曾經的“卡脖子”材料,最近幾年的進展特別明顯。
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之前,高端光刻膠幾乎全靠進口,但現在,清華大學研發出了聚碲氧烷新型光刻膠,性能直接對標國際頂尖水平;恒坤新材的KrF光刻膠已經能覆蓋7納米制程,2025年底的產能就能達到500噸。
除了光刻膠,光谷的百億項目也順利推進,填補了通信激光材料的空白。這些材料領域的突破,為光刻機和芯片制造提供了堅實的基礎。
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這背后,離不開政策和資本的大力支持。國家大基金三期直接砸了288億到材料領域,為企業研發和擴產提供了資金保障。
到2025年,光刻膠的國產化循環已經初步形成,政策扶持、技術突破和市場需求形成了正向反饋,越來越多的企業愿意投入到半導體材料的研發中。
在產業布局上,蘇州、無錫、合肥、上海等地已經形成了密集的產業集群,兩千多家企業像鉚釘一樣,釘在產業鏈的每一個缺口上。上游的電子特氣采購、下游的芯片切割,這些曾經的薄弱環節,都在一步步被補齊。
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回望2019年美國落下的第一道封鎖閘門,或許那是他們最錯誤的戰略決定。他們本想通過封鎖遏制中國,卻沒想到反而逼出了中國半導體產業的自主創新之路。
從ASML的虛胖繁榮到中國的囤貨求生,從光刻工廠的換道超車到全產業鏈的協同突圍,中國用自己的方式,在西方的封鎖墻下打開了一扇門。
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