前言
荷兰半导体观察者马克·海金克在访谈中指出:光刻技术是一种非常独特的比赛,ASML花费了40年的时间钻研光刻机,才达到了如今的水平。
但ASML也确实预见到了中国企业有独特的理由在光刻机上面投入更多的时间和精力来研发自己的制造设备。
哪怕是华为这种从没有涉足过半导体制造技术的“门外汉”,也在深入研究相关的设备技术,这种情况在整个产业的发展史上还是第一次出现。
ASML光刻机
很多人只知道ASML现在手握EUV光刻机的垄断权,一台机器卖上亿欧元,还得排队抢,却很少有人知道,这家荷兰巨头的起步有多艰难。
早在1984年,ASML才刚刚成立,是飞利浦和另一家企业合资的小公司,起步阶段连像样的办公场地都没有,只能挤在飞利浦旁边一个漏雨的棚屋里,员工也只有几十人。
不过它没有想着单打独斗,从1986年就和德国蔡司绑定,后者负责提供最核心的光刻镜头,这是光刻机的“眼睛”,直到现在,蔡司仍是ASML唯一的镜头供应商。
后来为了攻克EUV技术,ASML更是拉来英特尔、三星、台积电三大巨头,一口气筹集了50亿欧元,换来了这些企业的优先供货权,也绑定了最顶级的客户资源,形成了一个别人难以打破的产业链闭环。
更关键的是,ASML的40年里,几乎没有走过多余的弯路,一门心思只做光刻机这一件事。
从1980年代的第一款步进式光刻机,到1990年代的PAS 5500平台实现盈利,再到2010年代EUV原型机问世,2019年实现商用,每一步都稳扎稳打。
要知道,单单是EUV光刻机的研发,ASML就花了17年,一台机器重达180吨,包含10万个零件,需要全球上百家供应商协同配合.
这种长期主义的深耕,让ASML逐渐拉开了和其他竞争对手的差距,最终形成了今天的垄断地位。
而中国企业涉足光刻机领域,比ASML晚了整整30多年,起步阶段面临的困境,比当年的ASML还要艰难。
最开始,中国的芯片制造企业几乎全靠进口光刻机,ASML的中低端机型、日本尼康和佳能的设备,占据了国内市场的绝大部分份额。
那时候,很多人都觉得,中国根本没必要自己研发光刻机,一来技术难度太大,二来进口也能满足需求,甚至有专家曾断言,美国造不出来的,中国永远也造不出来。
但这种依赖带来的隐患,在近几年彻底暴露出来。
从2023年开始,美国联合荷兰、日本实施技术封锁,限制ASML的先进DUV光刻机、EUV光刻机对华出口,试图卡住中国芯片产业的“脖子”。
这就意味着,中国企业想要继续发展芯片产业,想要摆脱被“卡脖子”的困境,自主研发光刻机,成为了唯一的出路。
也正是从这时起,中国企业展现出了连荷兰专家都惊叹的“狠劲”。
“狠劲”
这种“狠劲”,首先体现在“不撞南墙不回头”的投入上。
ASML的研发投入常年居高不下,2024年第四季度单单新增订单就有71亿欧元,而中国企业虽然整体投入不如ASML,但却是倾尽全力、集中突破。
国家集成电路产业投资基金三期投入3440亿元,重点扶持光刻机等核心设备的研发,上海微电子更是不惜砸下重金,联合中科院、哈尔滨工业大学等科研机构,协同攻关核心技术。
和ASML的全球协同不同,中国企业的研发,几乎是在“孤立无援”的情况下进行的。
ASML有蔡司的镜头、德国通快的高能激光器、美国的精密部件,而中国企业只能依靠本土供应链,一点点突破。
高端光刻胶曾被日本信越化学等企业垄断,中国企业就从2020年开始加大投入,2025年实现28纳米级光刻胶量产,虽然距离EUV所需的高端光刻胶还有差距,但已经能支撑汽车芯片等成熟制程的生产。
在核心技术上,中国企业没有盲目跟风ASML的技术路线,而是选择了“从易到难、循序渐进”的策略,先攻克中低端,再向高端突破。
上海微电子率先从深紫外光刻机(DUV)切入,先实现了90纳米机型的批量生产,然后一步步迭代,2024年推进28纳米浸没式设备测试,2025年完成交付,2026年初实现量产,良率稳定在90%以上,单台价格比ASML同类机型低25%,维护周期也缩短了40%。
荷兰专家曾直言,即便中国企业投入巨大,想要在DUV领域达到ASML当前的水平,至少还需要5年时间。
这句话确实客观,毕竟ASML有40年的技术积累和产业链优势,中国企业想要一蹴而就,显然不现实。
但他同时也承认,中国企业的追赶速度,远远超出了行业的预期。
现在,中国企业不仅实现了28纳米DUV光刻机的量产,还在EUV光刻机领域稳步推进,上海微电子的EUV原型机已经进入试产阶段,预计2026年三季度完成量产验证。
更值得一提的是,中国企业在封装光刻机领域也实现了突破,上海芯上微装半年就交付了500台步进光刻机,全球市占率达到35%,国内市占率更是高达90%。
其实,荷兰专家口中的“狠”,本质上是中国企业摆脱“卡脖子”困境的决心,是一种“明知山有虎,偏向虎山行”的韧劲。
ASML的40年,是长期主义的胜利;而中国企业的“狠劲”,是绝境中的突围,是后发制人的底气。
我们不得不承认,中国光刻机和ASML之间,还有不小的差距,EUV光刻机的核心技术、高端零部件,还有很多需要突破的地方。
但我们更应该看到,中国企业只用了十几年的时间,就走完了别人几十年走的路,这种“狠劲”和速度,已经足够让人惊叹。
光刻机的研发,从来都不是一场短跑,而是一场马拉松。
ASML用40年证明了长期主义的价值,而中国企业正在用自己的“狠劲”,书写属于中国芯片产业的突围史。
或许五年、十年后,中国企业真的能打破ASML的垄断,或许我们还需要更长的时间,但只要这种“狠劲”不变,只要我们坚持长期主义、协同攻关,就一定能实现自主可控,摆脱“卡脖子”的困境。
毕竟,在这场没有硝烟的科技竞争中,只要我们不放弃,就永远有希望。