中國光刻機“加速跑”：從技術追趕到全球競爭新格局

近日，日媒《日經亞洲》發文稱，中國可能成為繼荷蘭和日本之後，全球第三個能夠獨立製造光刻機的國家。這一消息並非空穴來風，以上海微電子、清華大學研究團隊為代表的中國科技力量，正在光刻技術的各個環節上實現突破。

中國光刻機技術的發展是一部從追趕到突破的奮鬥史。早在20世紀50年代，中國就開始了半導體技術的探索，徐端頤團隊不負眾望，在1971年研製出中國第一台光刻機，並投入規模生產，供應全國半導體行業使用。此成果於1978年榮獲全國科技大會獎。然而，由於"造不如買"的思潮影響，中國光刻機技術一度落後國際先進水平20年。

近年來，面對國際技術封鎖，中國光刻機產業加速自主創新。上海微電子已實現90奈米乾式DUV光刻機的量產，其28奈米浸沒式DUV裝置通過中芯國際驗證，國產化率突破70%。2025年12月，上海芯上微裝科技自主研發的AST6200型350nm步進光刻機完成出廠偵錯，其套刻精度達到正面80nm、背面500nm，可處理碳化矽、藍寶石等化合物半導體，國產化率達83%。

01. 技術突破核心資料與研發背景

2025年11月底，上海芯上微裝科技股份有限公司（AMIES）自主研發的AST6200型350nm步進光刻機完成出廠偵錯並交付客戶，標誌著中國在高端半導體光刻裝置領域取得重要突破。該裝置技術參數令人矚目：

• 套刻精度‌：正面80nm(約頭髮絲直徑的千分之一)，背面500nm
• 相容材料‌：突破矽基限制，可處理碳化矽(SiC)、藍寶石、氮化鎵(GaN)等化合物半導體
• 國產化率‌：同類產品SSX600系列零件83%為"中國製造"

研發時間線顯示，芯上微自2025年2月成立後，在短短9個月內實現從零到一的突破，展現了"中國速度"。公司源自上海微電子分拆，繼承了母公司的技術積累與訂單資源，技術實力紮實。這一背景為其後續研發與市場拓展提供了有力支撐。

02. 巨量資料在光刻機研發中的創新應用

光刻機研發是典型的多學科交叉系統工程，巨量資料技術在其中扮演著關鍵角色：

‌工藝最佳化與模擬‌：ASML利用AI技術最佳化光刻工藝參數，通過機器學習演算法分析歷史生產資料，快速找到最優工藝窗口。國內企業也逐步引入類似技術，在光刻膠塗布、曝光劑量控制等環節實現資料驅動的工藝最佳化。

‌良率提升‌：通過即時採集生產過程中的溫度、濕度、振動等環境參數，結合光學檢測資料，建立良率預測模型。某國內廠商採用此方法後，關鍵工序良率從75%提升至85%。

‌裝置健康管理‌：部署感測器網路收集裝置運行狀態資料，建構故障預測模型。某案例顯示，該方法使裝置非計畫停機時間減少40%，維護成本降低25%。

‌供應鏈最佳化‌：利用巨量資料分析全球供應鏈風險，建立替代供應商資料庫。在晶片短缺期間，某企業通過此方法將物料交付周期縮短30%。

03. 全球光刻機市場格局

當前全球光刻裝置市場呈現"一超多強"的寡頭格局。荷蘭ASML憑藉EUV(極紫外)光刻機的獨家供應地位，佔據高端市場絕對主導權。支撐台積電、三星、英特爾的3奈米製程量產。日本尼康與佳能則在中低端市場形成差異化競爭：尼康通過ArF乾式DUV光刻機守住10%市場份額，佳能以奈米壓印技術(NIL)在儲存晶片領域開闢新賽道。

2024年全球光刻機市場規模達315億美元，同比增長16.2%，預計2025年將繼續增長至350億美元，2026年將達392億美元。ASML、尼康、佳能的積體電路用光刻機2024年出貨達683台，銷售金額約264億美元。光刻機是半導體裝置中市場佔比最大的品類，佔全球半導體裝置銷售額的約24%。

04. 產業影響與市場定位

此次突破瞄準的是一個250億美元的龐大市場，主要面向5G基站、新能源汽車和Micro LED顯示等高端晶片製造領域。具體影響包括：

‌化合物半導體製造‌：350nm工藝恰好契合碳化矽晶片的製造需求，不能簡單以"解析度低"判定其技術價值。碳化矽是"第二代半導體"，目前廣泛應用於5G基站、新能源車、雷射雷達及通訊領域的微型LED等行業。

‌供應鏈安全‌：在海外先進製程裝置管制的背景下，國產350nm光刻機的量產能力，可有效降低對進口裝置的依賴，強化成熟製程晶片的供應鏈安全。

‌技術路線差異化‌：與ASML聚焦前道光刻機不同，中國企業在後道光刻機領域已取得突破。上海微電子在封裝光刻機領域的全球市場份額超 40%，位列第一，此次350nm裝置進一步鞏固了這一優勢。

05. 國際對比與技術差距

與國際領先水平相比，中國光刻機技術仍有明顯差距：

專家指出，這種差距普遍在8-10年。ASML的EUV光刻機使用13.5nm波長的光源，而國產光刻機仍在使用更長的波長技術。不過，在特定應用領域，中國裝置已展現出獨特價值。

06. 行業專家觀點與未來展望

半導體行業專家對此次突破給予積極評價：

‌細分市場定位‌："這台裝置不是去硬剛ASML的擂台，而是精準切入化合物半導體賽道"。其配置高數值孔徑投影物鏡，支援多種照明模式，能在矽、碳化矽、磷化銦等材料上工作，就像多功能工具箱。

‌技術主權意義‌：實現了軟體100%自主可控，從底層驅動到工藝管理全自研。在別人斷供系統時，它還能轉得起來，這是保障供應鏈安全的關鍵。

‌產業生態影響‌：成熟製程市場佔晶片需求的七成以上。國產光刻機先拿下這塊，等於保住了基本盤，為後續技術升級積累資金和經驗。

未來，隨著巨量資料、AI等技術與光刻工藝的深度融合，中國有望在特定領域實現"彎道超車"。行業預測，到2030年，中國半導體裝置市場將迎來爆發式增長，光刻機作為核心裝置，其國產化處理程序將加速推進。 (半導體材料與工藝裝置)