這種“不同環(huán)節(jié)、梯度滲透”的國產(chǎn)化格局,清晰地體現(xiàn)出中國半導體設(shè)備產(chǎn)業(yè)遵循“由易到難、循序漸進”的自主替代路徑,在穩(wěn)步突破中推動產(chǎn)業(yè)整體升級。上海微電子、璞璘科技等企業(yè)的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化進展,標志著國產(chǎn)光刻機已從實驗室走向生產(chǎn)線驗證階段。
上海微電子經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)與產(chǎn)品線。其SSX600系列步進掃描投影光刻機已實現(xiàn)90nm及以下制程的穩(wěn)定量產(chǎn),采用四倍縮小倍率投影物鏡與高速高精自減振工件臺技術(shù),滿足功率半導體、汽車電子等成熟制程需求。截至2025年,該系列設(shè)備出貨量占國內(nèi)光刻機市場份額超80%,支撐了國內(nèi)近30%的成熟工藝芯片產(chǎn)能,設(shè)備維護響應周期較進口設(shè)備大幅縮減,單臺采購成本比ASML同級別產(chǎn)品低40%左右。
更具里程碑意義的是,上海微電子已于2025年5月完成交付28nm浸沒式光刻機,目前已送樣至中芯國際、華虹半導體等頭部晶圓廠進行工藝適配,預計在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。本次交付的28nm光刻機采用ArFi(氬氟浸沒式)技術(shù),通過193nm波長光源與浸沒式液冷系統(tǒng)的結(jié)合,實現(xiàn)等效134nm分辨率,可支持7nm及以上制程的多重曝光工藝,這一進展彌補了國內(nèi)技術(shù)的部分空白。
此外,據(jù)報道,2025年9月,中芯國際正在測試由上海初創(chuàng)公司宇量昇生產(chǎn)的深紫外線(DUV)光刻機。如果能夠量產(chǎn)先進的DUV光刻機,這將是中國大陸突破美國芯片出口管制的重大勝利,不僅能減少對西方技術(shù)的依賴,還能提升先進AI處理器的產(chǎn)能。
另一方面,在先進技術(shù)路線上,中科院光電所的全固態(tài)深紫外激光光源技術(shù)為國產(chǎn)光刻機提供了新的突破路徑。這套技術(shù)采用完全自主的研發(fā)路線,能夠輸出波長193納米的相干光,與當前被廣泛采用的DUV曝光技術(shù)的光源波長一致。盡管中科院的技術(shù)在光譜純度上已接近商用標準,但其輸出功率和頻率仍遠低于現(xiàn)有技術(shù),尚無法滿足高產(chǎn)能晶圓制造的需求。但此次突破為國產(chǎn)設(shè)備開辟了創(chuàng)新道路,其更高的電能轉(zhuǎn)換效率與更低的維護成本有望在未來形成差異化優(yōu)勢。