仅仅三天之前,上海微电子就对外宣布了一个重磅消息:其EUV光刻机的三大技术路线顺利完成系统联调。这个消息就像一声号角,预示着一场持续了长达七年之久的“芯战”即将落下帷幕。
要深刻理解这一事件的重大意义,就得回溯到2023年那场引发全球震动的“光刻机断供”事件。
当时,美国联合荷兰对中国进行EUV光刻机的禁运。ASML总裁温彼得放出那句傲慢的“给中国人图纸,中国人也造不出EUV”,就像一颗石子投入平静的湖面,在网络上激起层层涟漪并持续传播至今。
但谁也想不到,仅仅过了短短两年,中国科研团队就像冲破重重乌云的曙光,实现了教科书般的华丽逆袭。
最新披露的数据显示:截至2025年1月,国内企业累计申请EUV相关专利已经超过3700件。其中,仅光刻机光源系统的专利占比就高达42%,荷兰ASML之所以能够维稳自身的行业地位,很大一部分原因就是由于其光源的供应来自于美国企业。
不过,光源这一EUV光刻机技术的“护城河”,终究还是被中国企业给攻克了。比如,上海微电子所研发的LPP光源技术,就已经做到了行业内领先的地位。
单拿锡靶轰击的优化方案来说,国产方案能够让极紫外光的收集率提升15%,镜面污染率则降低到ASML设备的70%。同等功率之下,国产方案的性价比绝对是更高的。
更让人赞叹的是,当初这项技术,ASML耗费了15年才搞定。而我们的中国的团队仅仅用7年就迭代出了更优的解决方案,不仅如此,还顺势把维护成本削减了三成,这就像是用更短的时间跑更远的路,还消耗了更少的能量。
如果说上海微电子的技术突破,给外企的EUV光刻机封锁的打开了一道裂缝。那么,哈工大的DPP技术就是充满创意的弯道超车。哈工大的团队独辟蹊径,打造出放电等离子体方案,这个方案就像一台强大的能量转换引擎,能量转换效率一下子飙到4.5%,直接把ASML的激光方案远远甩开两倍多。
这个系统还有很多令人拍案叫绝的地方,比如它的体积缩小了40%,维护成本减半,而且还兼容更短波长,在芯片制造领域就像是一个身轻如燕却又能量巨大的精灵。
有业内人士粗略测算了一下,如果这项技术成熟起来,7nm芯片的生产效率能提升20%,光刻车间的面积都能节省半个足球场那么大。
难怪美国媒体《半导体观察》都发出如此惊叹,把这一技术赞誉为“EUV2.0时代的钥匙”。不过,要说到充满未来感的成果,还得把目光投向上海光源的FEL路线。
上海光源的研究人员精心捣鼓出的28米小型化自由电子激光装置,简直就是一颗闪耀的光科技之星。它能够稳定输出250W的极紫外光束,这强大的功率就像一个能量源泉,足以支撑每小时30片晶圆的量产需求,让芯片制造的高效化成为可能。
更为关键的是,这个系统就像一个自给自足的环保卫士,摆脱了传统EUV对稀有气体的依赖,光是每年省下的氦气采购费用,就足够建立一个研发中心了。连ASML的工程师都在私下里悄悄讨论,认为中国这套方案很可能会对整个行业的技术标准进行改写。
在产业链方面,技术突破同样也让人心潮澎湃。
长江存储在去年的一个举动就像给国产设备打了一针强心剂,砍掉了ASML的30台订单,转投国产设备怀抱。中芯国际新建的28nm产线国产化率已经高达92%,这是国产力量在芯片制造产业链上的有力彰显。
从激光器、真空腔体到控制系统,国产半导体设备的零部件上几乎都贴着“Made in China”的标签。而正是这一张张小小的标签,让我国光刻机出口额同比暴涨270%,上海微电子手握68台订单,国产光刻胶市场占有率更是从3%一路猛增到41%,完成了一场华丽的逆袭之旅。
更厉害的还在后面,国产DUV光刻机有着强大的竞争力,价格只有ASML同款的六成,但是毛利率却高达90%,就像一颗性价比超高的种子,在市场上生根发芽,有着旺盛的生命力。有分析师大胆测算,等到EUV量产之后,全球光刻机的价格体系至少要崩塌三分之一,这无疑是一个行业性的巨大变革。
而国际巨头们面对中国的这些突破,反应也是非常“真实”的。ASML一边在美国的压力下在中国设立维修中心,一边又悄悄把EUV设备的关键参数泄露给媒体来示好,就像一个在局势面前有些慌了神的小卒子。
甚至,英特尔CEO帕特·基辛格也主动改口,在达沃斯论坛上称“半导体行业需要中国智慧”。要知道,就在两年前,他可是禁运令的坚定支持者。其实啊,这场突围战最深远的影响,是打破了“造不如买”这种长期以来形成的路径依赖。
有专家估算了一下,光刻机等半导体设备的自主化进程,直接拉动了国内高端装备制造业的增长。使其市场规模增加了12%,创造了超过50万个就业岗位。现在,更是有消息称,国产光刻机已经进入了投产验证阶段,如果消息属实,相关设备的国产化替代成功,真的就没有欧美那些半导体设备巨头什么事了。