中国在EUV芯片竞赛中加速发展,挑战欧洲的技术主导地位。

最后更新: 2025年23月12日

  • 中国在深圳通过对ASML设备进行逆向工程,制造出了一台可工作的EUV光刻机原型机。
  • 华为正在协调一个类似“曼哈顿计划”的项目,该项目汇集了数千名工程师,并得到了国家的大力支持,旨在实现半导体领域的自给自足。
  • 最现实的时间表显示,中国采用 EUV 技术生产先进芯片的时间将在 2028 年至 2030 年之间,仍然落后于欧洲和美国。
  • 这一进展威胁到ASML在欧洲的垄断地位,并重新定义了人工智能和高性能芯片行业的地缘政治平衡。
中国EUV扫描仪

中国采取的这一步,是欧美很少有人希望这么快看到的: 它已经拥有了自己的操作系统,至少是一个原型。 极紫外(EUV)光刻扫描仪它目前尚未生产商用芯片,但是 是的,它能产生令人梦寐以求的极紫外光。 此前,这一领域一直由荷兰公司ASML独占鳌头。多年来,这几乎被视为中国半导体产业难以逾越的障碍,如今正开始出现裂痕。

这个故事由多份报告,尤其是一份报告揭露出来。 路透社的深入调查它描述了一个由北京最高权力层精心策划的大规模、高度机密的项目。在深圳一个戒备森严的园区内,数千名工程师——其中许多人是ASML的老员工—— 他们多年来一直致力于复制一点一点地, 维持欧洲在先进芯片制造领域垄断地位的技术.

人工智能芯片的“曼哈顿计划”

采用 EUV 光刻技术的功能芯片

在业内,人们已经不再隐瞒比较的事实了: 中国的这项计划被公开称为科技领域的“曼哈顿计划”。目标不是制造炸弹,而是在人工智能崛起的背景下,实现几乎同样具有战略意义的目标:控制那些能够制造世界上最先进芯片的机器,这些芯片对于数据中心、手机、超级计算机和国防系统至关重要。

根据泄露的消息,中国的EUV原型机于2025年初完成。 它几乎占据了深圳一整个厂房楼层。它比ASML的设备笨重得多,也简陋得多,但它以强大的动力弥补了技术的不足。这台机器每秒向微小的熔融锡液滴发射数万次激光,从而产生等离子体,进而产生极强的紫外光。

截至今日, 该系统已成功产生并控制了极紫外光整个架构中最关键的瓶颈在于,它仍然缺乏打印功能芯片所需的精密光学系统。这与欧洲扫描仪的关键区别在于:ASML 依赖于德国卡尔蔡司公司(Carl Zeiss AG)的超高精度光学元件,而中国在这一领域仍然落后。

然而,仅仅拥有一台可运行的EUV扫描仪——即使它还处于测试阶段——就足以说明问题。 它突然加速了中国实现技术自主的预测。分析师们现在认为,先进芯片的合理实现时间是在 2028 年至 2030 年之间,这一速度比 ASML 自身技术成熟所需的时间快两到三倍。

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华为,秘密工业网络的顶点

华为Mate XTs

该项目的核心人物在布鲁塞尔和华盛顿都赫赫有名: 华为他们并没有局限于为自己的产品设计手机或芯片, 该公司担任由众多公司、实验室和公共机构组成的庞大网络的国家协调机构。 涵盖整个价值链, 从处理器设计到制造机械.

接近行动的消息人士称,现场气氛如同“战时”一般: 成千上万的工程师在紧闭的大门后工作,很多情况下他们就睡在厂区里。该项目通信和安全协议受到严格限制,更像是军事项目而非工业项目。这些简历大多直接来自ASML;他们是曾在荷兰工作的中国工程师,为了回国,他们接受了丰厚的薪资待遇、签约奖金和住房补贴。

为了保护机密信息,许多技术人员 他们使用虚假身份和凭证进行操作。 在深圳园区内,部门划分极其严格:只有极少数人掌握着系统的全貌,而由应届毕业生组成的团队则专注于对极紫外光刻(EUV)和深紫外光刻(DUV)设备的特定部件进行逆向工程,并在持续的监督下工作,其奖励机制与工程进度挂钩。

华为的角色不仅限于扫描仪。该公司 该公司已经自主设计麒麟和昇腾处理器,推广鸿蒙操作系统,并开发内存和连接解决方​​案。如果他还能掌控制造设备的整个流程,他就能控制整个中国芯片产业的关键。 从目前已采用深紫外(DUV)技术实现最大程度的7纳米制程,到未来的3纳米和2纳米制程节点,该公司都在不断探索和发展。.

逆向工程、灰色市场以及欧洲和日本的零部件

晶圆光刻

该项目最不为人知,或许也是对欧洲而言最棘手的部分,是支撑其运行的物流。鉴于出口限制导致无法获得新的极紫外光刻设备, 中国已系统性地诉诸二级市场该国一直通过中间商购买老款 ASML 机器的零部件和模块,以及尼康和佳能的设备。

这些部件,理论上是为使用旧节点进行生产的, 已成为逆向工程的基础与此同时,中国拆除了部分已安装在境内的深紫外光刻机,以便重复利用零部件并更好地了解各个子系统的工作原理。最终成果是一款混合型极紫外光刻机原型机,虽然比欧洲版本略显粗糙,但足以验证关键的物理原理。

在光学领域, 长春光学精密机械与物理研究所 隶属于中国科学院的实验室发挥了核心作用。其研究人员致力于将极紫外光源集成到自身的光学系统中,虽然该系统在性能上仍远不及德国的光学系统,但已投入内部测试使用。专家一致认为,完善这一方面需要数年时间,但技术路径已经铺就。

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这一切都需要付出巨大的代价。目前一台商用ASML EUV光刻机的售价约为200亿至250亿美元,而未来的高数值孔径版本售价将接近或超过400亿美元。 中国必须几乎从零开始复制类似的东西,而且没有原供应商的官方支持。这依赖于二手零部件和国内研发。即便如此,作为一项长期的产业自主战略,国家认为成本是可控的。

ASML、欧洲以及垄断终结的开端

ASML光刻

对欧洲而言,这一举动尤其令人不安。 ASML是少数真正具有全球影响力的战略性技术资产之一。 欧盟仍然保持着这一优势:台积电、英特尔和三星的所有主要工厂都依赖其EUV光刻机生产驱动人工智能革命的芯片。多年来,这种垄断地位使荷兰成为华盛顿、北京和布鲁塞尔之间技术外交的核心。

在美国、荷兰和欧盟政府的压力下 他们进一步加强了出口限制。ASML从未向中国客户交付过EUV光刻系统,就连最先进的DUV设备也受到严格控制。从理论上讲,这旨在使中国在高端芯片制造方面至少落后一代。

深圳的原型机对这一前提提出了挑战。尽管它与商用ASML机器的可靠性和性能还有很长的路要走, 这表明欧洲的垄断在技术上已不再是绝对的。实际上,欧洲继续主导市场,并将在未来十年的大部分时间里保持这种优势,但“中国永远做不到”的想法已经正式过时了。

半导体分析师指出了一种不太明显但却很重要的影响: 心理和经济影响中国拥有自主研发极紫外光刻技术的可靠路线图,这一事实本身就足以让本土晶圆代工厂、设备供应商和无晶圆厂芯片设计商以清晰的“节点周期”来规划发展,这在几年前是不可想象的。这一点已经反映在中国生态系统的股票估值和投资者兴趣上。

对于欧洲经济而言,风险并非立即崩溃,而是缓慢衰退: 利润空间缩小、供应链更加分散、技术不对称性降低即使 ASML 凭借其高数值孔径系统和未来的 1nm 节点保持领先地位,但中国竞争对手的存在将削弱该公司迄今为止所享有的议价能力和独特性。

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截止日期、当前限制和2030年展望

EUV光刻机和先进芯片

然而,不宜过分夸大这一里程碑的意义。 这款中国产扫描仪仍处于早期原型阶段。这与ASML在2000年代初期内部测试的第一批系统类似。它不生产商用芯片,仍然依赖国外零部件,其尺寸比欧洲设备大得多,效率也远低于行业标准。

官方目标中提到 预计到2028年左右,将利用EUV技术生产功能性芯片。然而,大多数内部消息人士和国际分析人士认为,2030 年左右的情况更为合理。 即使到了那时,中国可能仍然会继续生产。 2纳米范围内的节点与此同时,西方生态系统已经按照Imec和其他研究中心的路线图,部署了1纳米或其他同等工艺的生产。

关键不在于落后一个节点——就竞争力而言,这是可以接受的——而在于…… 不依赖许可证或出口来获取关键技术对于北京而言,拥有自己的 EUV 光刻技术栈,即使效率较低,也意味着可以规划在数据中心、武器、消费电子产品或电动汽车领域的投资,而不必担心因外部政治决策而导致供应中断。

与此同时,中国继续将其DUV机器的性能推向欧洲许多人认为不可能达到的极限。 中芯国际已经采用仅使用深紫外光刻技术的5nm等效工艺制造出了麒麟9030等芯片。通过将多次曝光串联到同一晶圆上来实现。这种方法成本高昂且良率低,但它表明了该国为了避免在人工智能时代落后,愿意投入多少资源。

展望未来十年,前景十分清晰: 这场竞赛不再是减缓中国的速度,而是以更快的速度与之竞争。美国和欧洲可以继续实施管制,但维持显著差距的空间正在缩小。其结果将是先进芯片市场更加分散,两大技术集团之间的联系日益疏远。

在这种新形势下,深圳EUV原型机目前尚未对ASML或欧洲工厂构成直接的产业威胁,但它 这是一个严重的警告,表明西方对芯片制造关键部件的垄断已经开始瓦解。2030 年代将决定欧洲和美国是利用自身优势加快创新步伐,还是只能逐渐失去直到不久前还被视为理所当然的霸主地位。

极紫外(EUV)光刻
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