DUV筑基,EUV添彩
说起半导体,很多人一听EUV就觉得是高大上的玩意,能搞出最尖端的芯片,DUV呢,就好像老黄牛,干活多却不显眼。可实际情况呢,德国蔡司这家光学老将的报告摆在那,直指DUV才是真骨干。
全球80%的微电子芯片,都是靠DUV光刻机一步步刻出来的,里面95%的关键层级还得指着DUV来完成。EUV呢,虽然牛,能处理7纳米以下的精细活儿,但它也就是在少数几层上露一手,大头还是DUV扛着。
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蔡司跟ASML合作多年,他们的镜片是光刻机的灵魂,独家供应。DUV的波长从365纳米到193纳米,覆盖0.35微米到14纳米这些主流制程,够用又实惠。EUV的13.5纳米波长是短,但一台机器动辄上亿欧元,维护还麻烦,只有台积电、三星、英特尔这些大厂才玩得起。
想想看,手机、电脑、汽车这些日常货色,里面芯片的绝大部分层级,都是DUV在忙活。蔡司的资料显示,即便EUV上场了,芯片生产里90%的活还是DUV包圆。这不是吹牛,行业数据都这么摆着,DUV的成熟度高,设备数量多,全球上千台在转,满足从消费电子到工业控制的各种需求。
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DUV的浸没式技术是关键转折。2002年,台积电的林本坚提出在空气间隙里加高纯水,激光通过水层折射,有效波长缩短,分辨率直奔40纳米以下。这招不光提升精度,还把效率翻倍,良率也上去了。
ASML很快就商用化,蔡司的镜片也跟着优化,镀膜抗反射,适应水环境不走样。从干式到浸没式,DUV直接延长了寿命,从90纳米一路杀到28纳米。林本坚的思路简单实用,没搞那些花里胡哨的157纳米F2激光,转头就把193纳米ArF玩出新高度。结果呢,全球芯片密度蹭蹭上涨,成本却压得住。
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成熟芯片的市场更大,这点谁也否认不了。先进节点像5纳米、3纳米,需求旺盛,但总量也就千亿颗级别。28纳米以上的成熟制程呢?万亿颗起步,汽车、家电、工业这些领域,全靠它驱动。汽车里,智驾芯片和车机要先进货,但控制器、传感器、功率模块这些,28纳米就够了,还得耐高温、耐腐蚀。
新能源汽车和燃油车都一样,电池管理、电机驱动,全是成熟芯片的天下。家电呢,智能冰箱、洗衣机,控制板低成本高可靠,DUV一抓一大把。工业控制更别提,PLC、传感器这些,寿命10年以上,DUV的批量效率正好对路。
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蔡司的垄断不是白来的,他们光学技术深厚,从1990年代起砸钱建厂,镜片粗糙度控制在0.1纳米以下。全球芯片80%用他们的元件,DUV镜片年产上百套,EUV虽复杂但数量少。2025年,蔡司报告重申,DUV占生产时间的70%以上,这基石地位稳。
疫情那会儿,供应链乱套,DUV的标准化救场,维修几天搞定,EUV得等稀有材料。结果,DUV产量涨15%,撑起远程办公的浪潮。物联网时代,DUV需求再增20%,蔡司工厂加班加点,这一切都让DUV在产业链里扎根深。
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DUV的迭代也快,2006年ASML的TWINSCAN XT:1900系列,分辨率38纳米,良率提升20%。苹果A系列芯片,80%层靠DUV,图案对齐误差1纳米内。韩国三星、美国英特尔,全线DUV支撑。
成本上,DUV一台一半EUV价,安装调试快,全球部署数千台。蔡司的蒸镀线,自动化臂层层涂膜,合格率99%。这技术不光实用,还接地气,帮中小厂也分杯羹。
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封锁失策,采购抢先
美国一出手,EUV就卡壳了,但DUV的门还开着,这疏漏让中国企业抓住了大把机会。2018年4月,中芯国际砸1.5亿美元,从ASML订了台EUV,等于一整年利润全搭上。本来计划2019年底交付,2020年中安装,谁知美国施压荷兰,2019年9月许可直接吊销。ASML仓库里的机器打包好又拆,退库存,订单黄了。
结果呢,中国转向DUV,采购量爆表。2022年全年,从ASML进口约100台DUV,价值21亿欧元,170亿人民币。供应链经理们盯着目录,下单如雨,港口卡车排队,设备囤得满满。
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2023年更猛,前三季度52.8亿欧元,403亿人民币,几乎是2022年中国全年销量的两倍。全年ASML出货449台光刻机,53台EUV,396台DUV,大头去中国。10月21台,价值6.725亿美金;11月16台,7.627亿美金。海关数据,2023年12月进口额同比暴涨1000%,总计超600亿够用3-5年。
美国制裁步步紧逼,2019年禁EUV,2022年10月拜登新规限7纳米以下DUV,但28纳米以上豁免。中国企业窗口期短,行动快,积压订单2023年集中释放。
ASML中国区总裁沈波说,到2023年底,中国光刻机总数近1400台,明年需求还旺。荷兰政府2023年3月收紧部分DUV,但晚了,库存已够。中国从ASML买的DUV,占他们销售额20%,装配线昼夜转,镜片供应不减。
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这失算根子在评估偏差,美国商务部2021年报告,焦点全EUV,DUV标低风险。结果,中国用DUV冲成熟市场,避开壁垒。林本坚的浸没式遗产放大,40纳米分辨率正好28纳米用,高纯水膜稳折射,效率50%。
中芯国际、华虹扩产,北京、上海、昆山厂新增线,产量翻倍。ASML财报,2023年中国订单45%是DUV系统,390亿欧元积压里20%中国货。
制裁连锁,ASML股价晃,但中国不慌,DUV运行超800台,维护简单,水质一调就好。一次激光偏移,半天修好,产量不掉。全球看,ASML警告制裁加速中国自研,黄仁勋也说中国会突围。荷兰不情愿,钻政策空子,灵活出口。
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美国官员吹奏效,ASML CEO却说中国落后10-15年,但产业还在长。中国搭起芯片生态,DUV囤积稳后路。英国媒体报道,中国测试国产DUV,美国低估创新。逆向工程ASML DUV,拆机学,突破封锁。
产能扩张,市场称王
转眼2025年,中国28纳米以上成熟芯片产能占全球33%,从2023年的27%蹿上来。半导体协会数据,2024年31%,2025年33%。中芯国际一家就占大头,全球份额31.5%。华泰证券测算,2023年中国12寸8寸成熟制程29%和25%,年均扩张27%。
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汽车、家电、工业这些,成熟芯片是命根。2025年新能源汽车销量破千万,70%需求28纳米,功率管理、传感器全靠它。比亚迪、长城这些,控制器耐150度高温,成本几分钱。出口欧洲,通用汽车用中国货,安装电池组稳。工业控制,海尔、美的PLC板,寿命15年,湿度95%无故障。全球工业自动化投千亿,中国供25%,传感器占40%。
产能投资猛,2025年基金砸数百亿,新厂如雨。无锡华虹、南京扩建,月产860万片晶圆,增13%。2024年前两月集成电路出口狂飙,28纳米一统全球四分之三份额。
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DUV韧性如镜片,照亮路。2025年出口数百亿,嵌入博世模块。海外调整策略,增库存。中国份额攀,全球依赖加,话事人地位实打实。这波,从筑基到称王,逻辑清楚,步步为营。
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