尽管光刻机巨头 ASML 承认其技术帝国建立在庞大而复杂的全球供应链之上,短期内几乎无法被复制,但美国的出口管制正迫使中国走上自主研发的道路。在外部压力下,以华为、上海微电子装备(SMEE)等为首的中国企业正在政府“大基金”等政策的扶持下,加速推进本土光刻技术的研发。虽然国产设备在性能上仍有差距,但地缘政治的紧张局势反而为它们创造了前所未有的市场机会。
难以复制的复杂性
ASML 的成功并非单一技术突破,而是跨领域知识和全球供应链协同的产物。其 CEO Christophe Fouquet 指出,光刻机的不同部分由掌握着截然不同知识的团队开发,例如,负责光源的专家可能完全不了解光学系统如何工作。
“基本上是把海量的知识汇集在一起……任何人都很难在短短几年内复制出一台 EUV。”
这种极端复杂性构成了巨大的技术壁垒。德国研究中心 Fraunhofer IISB 的专家 Andreas Erdmann 补充说,制造光刻机需要多个领域的完美整合:
- 精密光学
- 机械工程
- 电子学
- 化学
- 数学与计算
所有这些都必须完美地协同工作,这也是全球只有极少数玩家能做到的原因。
地缘政治下的催化剂
作为关键领域的垄断者,ASML 被卷入了中美科技竞争的中心。美国通过不断收紧的出口管制,限制 ASML 向中国出售先进的浸没式 DUV 和更高级的 EUV 设备。
这些政治紧张局势,虽然在短期内通过限制尖端工具的获取减缓了中国的步伐,但也将中国这个关键市场变成了 ASML 最坚定的竞争对手。具有讽刺意味的是,正是美国的制裁为中国本土供应商创造了发展的“黄金时代”。
一位荷兰外交官表示:“由于其杰出的市场地位,ASML 常常感到自己被美国特别针对。”
中国的自主化努力
在外部压力下,中国正在全国范围内加速构建自己的光刻产业链。
- 领军企业: 华为已成为中国芯片设备领域的关键支持者。它不仅在上海建立了庞大的研发中心,还大力扶持 SiCarrier 等初创公司,共同开发从浸没式 DUV 到最终实现 EUV 的技术。
- 现有基础: 上海微电子装备(SMEE)成立 23 年,已能生产用于 90 纳米芯片的光刻机,但其更先进设备的采用率仍然有限,性能也有待提升。一位高管透露,客户工厂里的 SMEE 设备“放了一年,仍然无法正常工作”。
- 政府支持: 2024 年 5 月,中国启动了第三期国家集成电路产业投资基金(“大基金”),规模达 3440 亿元人民币,重点支持光刻产业链。
这些努力的最终目标是建立一个不受美国限制的独立生态系统。
挑战与机遇并存
尽管投入巨大,但成功并非仅靠资金就能实现。专家指出,制造具有竞争力的光刻机需要非凡的精密工程能力以及芯片制造商的长期支持和技术经验积累。ASML 的设备被形容为“这个星球上最复杂的工具”。
然而,美国的出口管制迫使中国顶级的芯片制造商不得不转向本土设备。
一位中国芯片设备高管坦言:“说实话,大多数国产设备的性能仍然无法与国际领先方案匹敌。但在现阶段,芯片制造商别无选择。他们需要使用这些设备,并不断给它们机会,即使这意味着要承担影响生产质量的风险。”