前日分享了國產半導體裝置最新國產化率的情況,對於國產刻蝕機推進到3nm大家群情激奮;詳見:半導體裝置國產化率13.6%,刻蝕推進到3nm,大多至14nm、7nm!但有不少網友問飆叔國產光刻機的具體進展,因而今天聊聊2024年國產光刻機及其上下游的情況。
在全球半導體產業競爭日益激烈的背景下,光刻機作為晶片製造的核心裝置,長期被荷蘭ASML、日本尼康等企業壟斷。近年來,中國在光刻機領域持續突破技術壁壘,2024年更成為國產化處理程序的關鍵轉折點。從65nm ArF光刻機到90nm國產化裝置量產,中國正逐步打破西方技術封鎖,重塑半導體產業鏈格局。
2024年9月9日,工信部發佈的《首台(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄(2024年版)》顯示,中國的氟化氬光刻機,光源193納米,解析度≤65nm,套刻≤8nm。這一成果意味著中國在光刻機技術上取得了顯著進步,雖然不能直接理解為可以製造8nm晶片,但該光刻機通過多重曝光技術理論上能支援更先進製程晶片的製造,如14nm或7nm晶片。
這意味著中國首次在高端光刻機領域實現自主技術突破,挑戰ASML在浸沒式光刻機(如NXT:2000i)的壟斷地位。有助於形成完整的產業生態,幫助中國半導體行業在全球科技競爭中贏更多話語得權和市場份額。
與此同時,上海微電子(SMEE)宣佈成功研製出90納米光刻機,關鍵部件(光源、光學系統、雙工件台)實現100%國產化,售價約4.5億元人民幣,較進口同類裝置低40%(SMEE公告,2024)。
該裝置已進入量產階段,計畫2025年量產100台,並獲長江儲存、合肥長鑫等5家企業超50台訂單。此舉標誌著中國在前道光刻機領域邁出實質性一步,為成熟製程晶片的自主可控奠定基礎。
光刻機的國產化不僅是單一裝置的成功,更是整個產業鏈協同攻堅的成果。據中國半導體行業協會統計,2024年國產光刻機零部件自主化率已提升至70%以上(CSIA,2024)。
同時,根據產業鏈消息表示,國產28納米光刻機也將在實現90%零部件自主可控基礎上量產。在光刻機產業鏈中核心環節,如光學系統、光源、精密機械等領域獲得顯著進展。具體如下:
此外,國產光刻膠、掩膜版等配套材料同步突破。南大光電的ArF光刻膠通過中芯國際驗證,可支援28nm製程(南大光電公告,2024);清溢光電的掩膜版良率提升至90%,打破美國Photronics壟斷(清溢光電財報,2024)。
這意味著,在光刻機配套上下游企業的密切配合之下,國產光刻機產業鏈正全面突圍,初步形成國產“光刻機-材料-製造”的閉環生態。
國產光刻機的突破直接推動半導體製造國產化處理程序,最為直接的體現就是國產晶圓代工廠商裝置國產化率的快速提升。
如根據2024年中芯國際投資者會議透露,2024年中芯國際宣佈其28nm產能國產裝置佔比超50%,90nm產線國產化率已達80%。同時,根據2024年長江儲存技術峰會透露,長江儲存2024年利用國產光刻機將3D NAND層數提升至232層,良率突破90%。
另外令人欣喜的是,國產光刻機不僅站穩國內市場,而且逐步打入國際市場。根據集邦諮詢,國產90nm光刻機售價僅為ASML同類裝置的60%,維護成本降低50%。這一優勢吸引俄羅斯、東南亞等新興市場訂單。根據中國機電產品進出口商會相關資料,2024年中國光刻機出口量同比增長120%,首次突破50台。
因此,中國光刻機產業的突破,不僅是技術層面的勝利,更是全球半導體權力結構變革的縮影。從65nm ArF光刻機到90nm量產裝置,每一步進展都在改寫“卡脖子”清單。
儘管技術依然差距不小,前路依然艱難,但2024年多層面的突破證明:在國產半導體產業持續投入與產業鏈協同創新的基礎之上,中國有望在成熟製程領域率先實現自主可控,並為最終攻克高端製程積累勢能。這場關乎國家科技安全的攻堅戰中,光刻機不僅是工具,更是中國邁向科技強國的象徵。 (飆叔科技洞察)