逍遥漠 8小时前
花费106亿美元进口光刻机,明明有国产光刻机,为什么还要进口?
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据国际金融机构 Bernstein(伯恩斯坦)整理的数据显示,2025 年中国进口光刻机所花费的金额为 106.2 亿美元,与 2024 年基本持平。在 2025 年 12 月份,中国的进口光刻机金额创下了 23 亿美元的新月度记录。据 ASML 年度财报大会表示,预计 2026 年中国大陆地区占 ASML 总销售额比例将会降低至 20%,只能出口给中国特定的技术产品。

设备进口

据 ASML 在 2025 年第四季度发布的财报数据显示,中国大陆地区在去年第四季度占据了 ASML 总销售数量的 33%,购买的设备绝大部分都是未被限制的 DUV 光刻机。虽然中国大陆地区在该季度依然是 ASML 出货量最多的地区,但是对比 24 年同期的 41%,下滑明显。

现如今,在 ASML 官方上架的浸润式光刻机资料当中,从 NXT:1980Fi 到 NXT:2150i 全部禁止对华出口,甚至已经在官方资料库下架的 NXT:1970i,也被美国列入禁止对华出口的清单中。这些设备拥有制造 7nm 逻辑芯片的能力,也是美国近几年除 EUV 光刻机之外,对中国严防死守的关键设备。

而较差一些的 NXT:1950i、NXT:1965i 以及干式光刻机等老旧设备,则是被美国允许出口给中国企业。这些设备大部分都用在制造成熟芯片和存储芯片上,最高可支持 20nm 及以下节点的存储芯片制造。

受人工智能爆发式的影响,现在全球存储芯片的产能已经不足以支撑消费电子行业的需求,这直接推高了全行业的产品售价。中国的长江存储和长鑫存储正在借此机会进行产能扩充,尝试借助当下的窗口期实现对海外企业的市场压制。

在存储芯片产能扩充的推动下,中国大陆地区再一次成为 ASML 全球最大的客户市场。

我国工信部在 2024 年公布了两台最新的国产光刻机,一台是采用 248nm 波长的 KrF 光刻机,一台是采用 193nm 波长的 ArF 干式光刻机,这两台设备均为制造成熟芯片所需的设备。国产 ArF 光刻机的硬件指标相当于 ASML 在 2015 年推出的 XT:1460K,但是在套刻精度上面要差于 1460K。

套刻精度指代的是上下两层晶圆图像之间的对准精度,精度越高,其图案的堆叠正确率就越高,芯片的良品率也就越高。如果精度过低,那么其直接影响的就是芯片良品率和产能。

如果将这个问题具象化体现,那么就相当于盖楼房。

建设一座摩天大楼,每一层的钢筋骨架必须要完全对其。哪怕是有误差,也必须控制到极其微小的合理标准上。如果对其的标准不合格,那么可能造成内部骨架断裂,甚至是楼层坍塌的情况。

同理,如果光刻机在曝光新一层电路时,上下两层图案的位置发生偏移,即使只有几纳米的偏差,也可能导致金属连线未能连接到晶体管触点,或者是本应该隔离的导线意外接触,从而造成芯片功能失效,影响其产品良率和制造效率。

替代难点

现阶段的国产光刻机已经具备量产芯片的能力,但是由于其套刻精度的影响,还无法投入到生产线上面大规模替代进口设备。

ASML 的光刻机,从几十年前的 PAS 系列开始,其对准技术就是行业内的翘楚。只不过当年的芯片技术没有现在这么先进,芯片的晶体管数量也非常有限,所以 ASML 的对准技术没有明显优势。

但是随着行业发展,芯片技术进入到超大规模时代,ASML 的对准技术出现了爆发性的优势增长。也正是因为 ASML 强大的晶圆对准技术,ASML 光刻机的制造效率远强于日本的佳能和尼康,随后便开始在国际市场上一点点蚕食日本光刻机的市场。

据 ASML 官方技术资料显示,EUV 光刻机是当下制造先进芯片的核心设备,英伟达的 RTX 显卡、iPhone 的仿生芯片,其电子元件中的微小图案多达 100 多层。尽管这 100 多的层图案当中只有关键几层需要用到 EUV 光刻机,但是缺少了 EUV 光刻机,整个芯片无法正常使用。

ASML DUV XT 光刻机产品总监耶伦 · 德格鲁特解释称,在最先进电子产品中的某些芯片可能采用了浸润式 DUV 和 EUV 技术,但是支撑产品运行的其他大多数芯片,甚至是先进芯片的大部分图案层级,都是由干式光刻机制造完成。

芯片能够被大批量低价制造出来,干式光刻机起到了决定性作用。如果没有干式光刻机支撑最底层的成熟芯片产业,那么先进芯片是没有任何市场的。相对于先进设备,老型号的 DUV 光刻机才是市场主流。

参考资料:

The popularity of maturity – Stories | ASML

国产光刻机已经完成了干式设备的突破,下一步就是在现有设备的基础上提升硬件水平,更高效的制造成熟芯片。依托成熟芯片产业带来的经济,去补贴先进设备的技术研发。

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