中國的半導體自主化,正沿著兩條速度完全不同的路徑前進。
一條是EUV(極紫外光)微影設備,這是先進邏輯晶片製造的核心工具,也是最難補上的缺口。蔡司半導體製造技術部門主管Frank Rohmund認為,中國開發出EUV微影機,15年是合理估計;瑞銀的分析則認為,中國距離具商業競爭力的整套EUV供應鏈至少仍有十年。這些都是預估而非倒數計時,但共同指向一件事:做出能展示的機器,與交付能在晶圓廠穩定量產、可和ASML競爭的平台,中間仍有很長距離。
另一條則是AI記憶體。長鑫存儲(CXMT)據報已開始小量生產HBM3E,並將產品提供給阿里巴巴旗下平頭哥及寒武紀等中國AI晶片開發商測試。這尚不是大規模量產的宣告,卻是中國建立本土AI記憶體供應選項的重要一步。
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EUV難的從來不只是一台掃描機
EUV不是單一設備的競賽,而是一個高度整合的製造系統。要具備競爭力,必須同時掌握穩定光源、超高精度光學元件、光罩與保護膜、污染控制、量測技術、軟體、現場維護,以及能支援高產能晶圓廠的供應鏈。
量產標準也遠比實驗室展示嚴苛。設備不僅要能讓晶圓曝光,還要在客戶產線上持續交出足夠的產能、疊對精度、稼動率與一致性。因此,即使未來出現中國自研EUV原型機,也不代表已經追平ASML的量產平台。
DUV已有進展,但不能直接視為EUV替代品
中國在浸潤式氟化氬深紫外光(DUV)微影已有進展,外界報導也將上海微電子裝備(SMEE)與瞄準約28奈米等級的設備研發連結在一起。浸潤式DUV是重要能力,因為它可透過多重圖案化支援較先進的製程。
不過,多重圖案化意味著更多次曝光、更多光罩與更多製程步驟。相較在相關層使用EUV,這通常會提高製程複雜度、成本與良率風險。DUV的里程碑也不應直接等同於已證明能以ASML既有系統的生產力與可靠度進行高量產。
這個差異很重要:中國可以逐步提高國產設備覆蓋率、降低對海外設備的依賴,卻不必然代表立即追上最先進邏輯晶片所用的EUV技術。
出口管制延緩前沿技術,也強化國產替代誘因
出口限制使ASML的EUV系統無法出售至中國,對最先進浸潤式DUV設備的取得也更加嚴格。這會限制中國短期內取得領先製程所需設備的能力。
Rohmund反對將限制擴大至較舊、較成熟的DUV設備,理由不只在戰略層面,也在商業現實。成熟製程設備服務廣泛的民用晶片需求;若限制再擴大,設備供應商將失去營收,同時也可能讓中國更有動機、更快投入國產替代。
換言之,管制可以延後取得技術前沿的時間,卻不會自動消除研發替代方案的誘因。真正的考驗仍是:本土供應商能否把投資與原型成果,轉化為可靠、可長期運轉且能高量生產的設備。
CXMT的HBM3E,走的是較快但尚未驗證的路
HBM是將多層DRAM堆疊、以高速互連整合的高頻寬記憶體,是AI加速器的重要零組件。CXMT傳出已小量生產HBM3E並供國內AI晶片業者測試,代表中國AI供應鏈開始出現本土記憶體選項;但其產量仍有限,量產能力尚未獲得驗證。
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三星、SK海力士與美光仍在先進HBM領域占據既有優勢。報導指出,CXMT目前處於小批量階段,後續目標是擴大產出;三星、SK海力士與美光則已量產更新一代的HBM4。
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對中國AI加速器業者而言,即使是早期的本土供應選項,也可能降低供應鏈依賴,並提供產品驗證與導入的路徑。對三星與SK海力士來說,近期競爭壓力較可能先集中於中國市場,而非立刻改寫全球高階HBM市場格局。
接下來該看什麼?
判斷中國半導體能力,不能只用一個「差幾年」的數字概括。EUV微影方面,通往具競爭力生態系的差距依然很大,依Rohmund與瑞銀的估計約為十年以上;AI記憶體方面,CXMT的HBM3E進展則顯示,中國可在供應鏈的特定環節以更快速度推進。
接下來最值得觀察的,不是一則原型機或試產新聞,而是能否持續證明良率、可靠度、客戶驗證與製造規模——無論是SMEE的DUV設備、未來的國產EUV平台,還是CXMT的HBM產出。