
美國政府對中國實施晶片出口管制,禁止 ASML 向中國出口先進的 EUV 與 DUV 設備,甚至連 DUV 設備的維修服務也遭限制,直接切斷中國取得與維護微影技術的關鍵途徑。受此影響,中國在 5 奈米以下的先進製程上難以與國際同步,微影技術成為半導體發展的最大瓶頸。
EUV vs DUV:波長決定製程
微影技術是將晶片電路圖樣轉印到晶圓上,對晶片效能與良率有關鍵影響。目前全球僅有 ASML、Canon 與 Nikon 三家公司能量產此類設備。
DUV(深紫外光)與 EUV(極紫外光)技術的主要差異在於光源波長。EUV 的波長為 13.5 奈米,僅為 DUV 的十分之一,可支援 5 奈米以下製程,是現代高階晶片不可或缺的技術核心。
國產設備初見成效,仍難與 ASML 並駕齊驅
上海微電子裝備公司(SMEE)微影設備,產品最高僅支援 90 奈米製程。
另外,中芯宣稱以國產 NUV 設備量產出 7 至 14 奈米晶片,但多方分析,其實際技術仍僅能達 65 奈米,與 ASML 相較有十年以上落差,顯示中國自研設備在實際量產與精度仍面臨極大挑戰。
華為、SiCarrier 積極投入,自建研發體系
為突破封鎖,中國科技巨頭華為已在上海設立大型研發基地,並延攬來自 ASML、台積電與應材等企業專家。華為也扶植 2021 年成立的新創企業 SiCarrier,投入光源模組、投影鏡頭與平台系統開發,目標打造國產光罩機完整能力。
華為亦於德國設立光學與模擬技術研究中心,積極拓展全球研發網絡。TechInsights 數據,2024 年中國共採購 410 億美元的半導體製造設備,占全球市場 40%。外界普遍認為,中方藉由購買設備進行拆解與反向工程,加速關鍵技術掌握。
第三期國家大基金啟動,瞄準微影產業關鍵環節
2024 年 5 月,中國啟動第三期「國家集成電路產業投資基金」,總額達 480 億美元,重點投資微影設備、矽片、材料與光阻等技術環節,並預計吸引超過 92 億美元的民間資金。
《Tom′s Hardware》報導,2025 年中國將重新分配部分資金,專項扶植本土光罩機製造商與 EDA 軟體開發商,以彌補半導體設計與製程工具對外依賴的缺口。
雖然投資金額龐大,但截至目前仍缺乏明確的成果與進度,反而出現資金錯配與晶圓廠經營風險,部分企業面臨倒閉危機,引發外界對政策實效性的質疑。
難以取代 ASML,短期應聚焦「自用滿足」
台積電前資深技術長、現任清華大學半導體學院院長林本堅表示:「光有資金是不夠的,還需晶圓廠長期參與、反覆驗證與極高精密的製造能力。微影設備的誤差容忍僅為數奈米,技術門檻極高。」
可見中國很難取代 ASML 的地位。微影技術是一項需要長時間研究與積累的技術,不可能一蹴可幾,更何況目前中國連基礎設備都難以取得。因此,當前中國能做的,是務實推進本土設備供應鏈建設,逐步減少對外技術的依賴。
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(首圖來源:shutterstock)