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在全球芯片产业被技术封锁与垄断裹挟的当下,中国芯片的突围之路始终备受瞩目。
荷兰Techwatch CEO雷吉梅克五年前的一则预测,如今成为现实却更超预期,2021年他预判中国5年能造7nm,而如今中国不仅达成目标,更将7nm芯片当作成熟工艺规模化落地。
在ASML受美施压封锁核心设备的背景下,中国何以走出这条独特路径?这份突破背后,藏着怎样的技术韧性与产业智慧?
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预测成真再超预期,7nm改写成熟工艺定义
作为荷兰高科技领域的资深从业者,雷吉梅克的判断始终兼具行业洞察力与客观性。
2021年,当全球都认为中国芯片受设备限制难以快速突破先进节点时,他大胆预测中国将在5年内攻克7nm芯片量产技术,彼时这一观点仍面临不少质疑。
毕竟EUV光刻机被ASML独家垄断,而美国正持续施压荷兰政府,封锁EUV及先进浸润式光刻机对华出口,试图从设备端切断中国先进芯片的研发路径。
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五年时间过去,雷吉梅克的预测不仅如期兑现,更迎来了超出预期的反转。
2023年,国产7nm芯片正式实现量产,而短短两年后,中国企业已将这一曾被视为“先进节点”的芯片,纳入成熟工艺体系规模化生产。
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不同于国际厂商将7nm当作高端小众技术谨慎迭代,中国企业通过规模化效应摊平研发成本。
不断优化产能、良品率与功耗,让7nm芯片快速适配中端智能手机、物联网设备、汽车电子等主流场景,完成了从“技术突破”到“产业落地”的跨越式升级。
雷吉梅克在受访时坦言,这种发展速度与路径创新,彻底刷新了他对中国芯片产业的认知,更感慨若无美国出口管制,中国或在5至10年内追上国际顶尖水平。
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DUV突围,多种技术路径破解设备封锁
中国芯片企业能将7nm打造成成熟工艺,核心在于走出了一条不依赖EUV的技术路径,在DUV光刻机的潜力挖掘上做到了极致。
全球芯片产业普遍形成“先进节点必靠EUV”的固有认知,EUV光刻机凭借极紫外光的高精度,可高效实现7nm及以下节点芯片量产。
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而ASML作为全球唯一能生产EUV的企业,几乎垄断了高端光刻机市场。
受出口封锁影响,中国无法获取EUV设备,转而深耕DUV光刻机的技术延伸。
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DUV光刻机分为干式与浸润式两类,其中浸润式设备最高可支持7nm节点生产,甚至能通过技术优化触碰5nm门槛,但全球尚无企业能实现DUV量产5nm芯片。
节点越先进,浸润式工艺的良品率与经济性越低,因此英特尔、三星、台积电均在7nm节点全面切换EUV设备。
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中国企业则另辟蹊径,通过“浸润式DUV+多重图案化技术”实现突破,多重图案化技术通过多次曝光、蚀刻的叠加操作,弥补DUV设备在精度上的不足。
虽增加了工艺复杂度,但通过精细化管控与规模化生产,成功将7nm芯片的良品率与成本控制在合理范围。
这份技术韧性持续释放成果:2023年国产7nm芯片正式上市,2024年新一代国产干式DUV光刻机亮相,技术水平较此前适配90nm节点的设备实现质的飞跃。
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如今,国产7nm芯片已在功耗、稳定性等维度完成多轮优化,彻底摆脱“试验性技术”的标签,成为支撑国内终端电子产业发展的成熟供给,印证了中国芯片企业“先量产、再优化、成规模”的务实思路。
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ASML垄断与封锁,倒逼自主创新之路
中国芯片的技术突围,更需放在全球光刻机产业格局中审视,才能读懂其突破的不易。
ASML的垄断地位,并非单纯依靠技术优势,而是多种资源绑定与布局的结果。
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其崛起离不开两大核心支撑,一方面,台积电在技术、人才、资金上持续加码,为ASML提供了精准的技术反馈与市场支撑。
另一方面,英特尔联合美国能源部组建EUV LLC技术联盟,将ASML纳入体系,同时排挤尼康、佳能等日本竞争对手,为ASML扫清市场障碍。
深度绑定美国资本与政策,让ASML获得了研发加速的红利,却也丧失了出口自主权。
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为构建技术壁垒,ASML还通过全资收购核心供应链企业强化掌控力,收购美国 Cymer 公司掌控光源技术,拿下德国蔡司公司垄断光学组件供应,通过整合全产业链实现子系统高效协同,构建起难以逾越的技术护城河。
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在此背景下,美国通过施压荷兰政府,封锁EUV及先进浸润式光刻机对华出口,本质是试图通过设备垄断遏制中国芯片产业升级。
相较于美国光刻机产业的败局,中国精准避开了历史雷区,美国光刻机企业因态度傲慢,忽视客户反馈最终被市场淘汰,后被ASML全资收购。
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德国蔡司则因光刻机研发周期长、见效慢,不符合企业短期盈利目标,放弃整机研发转而聚焦光学成像系统。
中国则凭借国家层面的战略扶持,将芯片自主列为政策重点,通过专项研发补贴、产业链基金、人才计划持续输血,企业坚守自主研发,在封锁压力下走出了一条差异化创新之路。
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双轨并行,在迭代中追赶国际水平
雷吉梅克对中国光刻机发展持保守态度,并非否定中国潜力,而是正视芯片产业“技术密集、周期漫长”的客观规律。
当前中国虽在DUV领域实现突破,但EUV相关核心技术仍存在空白,光刻机核心组件的研发、设备稳定性调试、全产业链协同等,都需要长期积累,设备到位时间、技术成熟度仍存在不确定性。
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但不可忽视的是,中国已构建起显著的发展优势,为后续突破奠定了基础。
政策与产业协同发力,形成了强大的创新合力:国家持续加大芯片产业扶持力度,从研发投入到市场培育构建全链条保障。
企业通过7nm规模化量产,积累了先进工艺优化经验,为向5nm及以下节点突破储备了技术能力。
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在核心组件领域,国内企业正逐步突破光学系统、光源等关键环节,减少对海外供应链的依赖。
与此同时,7nm作为成熟工艺的规模化落地,不仅为企业带来稳定营收,更形成了“研发-量产-迭代”的良性循环,为先进技术攻坚提供了资金与经验支撑。
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未来,中国芯片产业或将延续“成熟工艺深耕、先进技术攻坚”的双轨思路:一方面持续优化7nm及以上成熟工艺,扩大产能优势,满足国内市场主流需求。
另一方面稳步推进EUV相关技术研发,突破核心设备与组件瓶颈,逐步缩小与国际顶尖水平的差距。
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雷吉梅克“无封锁5-10年追平国际”的判断,既点出了外部制约的影响,也认可了中国芯片的追赶速度。
在全球芯片产业格局重构的当下,中国凭借技术韧性与制度优势,正逐步从“跟跑者”向“并跑者”跨越,书写自主创新的新篇章。
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