中國測試首款自製 DUV,技術直逼 ASML 2008 年水準

作者 | 發布日期 2025 年 09 月 23 日 11:50 | 分類 中國觀察 , 半導體 , 材料、設備 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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中國測試首款自製 DUV,技術直逼 ASML 2008 年水準

中國正加速晶片製造設備的自主化腳步。《金融時報》報導,中芯國際(SMIC)近日開始測試由上海宇量昇科技開發的 DUV,這是中國首台能應用於晶圓製程的國產設備,被視為突破美國出口管制的重要一步。

外媒分析,這款國產 DUV 的水準,大致等於荷蘭 ASML 在 2008 年推出的 Twinscan NXT:1950i。當年這款機器用於 32 奈米製程,已能支援 22 奈米。

中芯 2019 年前就曾向 ASML 購買 NXT:1980i 與 NXT:2000i 系列機型,支援 28 奈米、14 奈米,甚至透過「多重曝光」方式延伸到 7 奈米。外界認為,宇量昇的國產設備設計,很可能是以這一世代 ASML 機器為參考模板。

這台機器採用浸潤式(immersion),與 ASML 方法相似。但最大差別在於供應鏈:目前大部分零組件已能在中國境內取得,不過關鍵光學與精密元件仍仰賴進口。公司正努力推動全面國產化,以減少對美歐出口政策的依賴。

這台 DUV 主要針對 28 奈米製程設計,這是中國晶片產能的主力範圍。不過,透過「多重曝光」技術,能將同一設備重複使用光罩,延伸應用到 7 奈米,甚至「勉強」能推進到 5 奈米。

然而,專家指出,要推進至 7 奈米或 5 奈米節點時,良率將大幅下降,生產成本與工藝複雜度也會顯著提升。看來這台設備更像是研發用的測試機,而非能立即投入工廠量產,更難以直接對標台積電、三星或英特爾的先進製程水準。

目前中芯僅在進行早期測試,尚不確定是否已能在晶圓上完成穩定曝光,或僅達到所謂的「first light」階段(能在晶圓上投影圖樣)。依照業界經驗,新光刻機往往需要至少一年反覆調整,才能達到量產需求。分析人士預估,最快要到 2027 年,該設備才可能被納入中芯的 28 奈米生產線;若要進一步挑戰 16 奈米或 7 奈米,可能得等到 2030 年之後。

與 ASML 的差距

雖然中國有了第一台「可用原型」的國產浸潤式 DUV 光刻機,與 ASML 的差距仍很大:

  1. ASML DUV:多重曝光,可支援 7 奈米與 5 奈米量產。
  2. ASML EUV:目前全球唯一供應商,台積電、三星、英特爾都已用於 3 奈米量產,並將在 2 奈米節點擴大部署。最新 High-NA EUV 已交付 Intel,可望支援 1.5 奈米以下。
  3. 中國 DUV:大致停在 2008 年世代,主要為 32 奈米,挑戰 7 奈米需要大量製程配合。

換句話說,中國 DUV 領域約落後十多年,EUV 領域完全缺席。

中國的下一步:EUV 研發

除了 DUV 系統,深圳半導體設備廠新凱來(SiCarrier)也著手研究 EUV,專案代號為 「珠穆朗瑪峰」(Mount Everest),因半導體重要性不言可喻,如果中國不投入,未來會與國際領先廠商差距更擴大。但專案處於初期研究階段,距離交機可用設備仍有相當長的時間,但至少不是老師傅手刻的了。

(首圖來源: 中芯國際

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