ASML的極紫外光刻（EUV）技術(shù)被廣泛認(rèn)為是現(xiàn)代工業(yè)的皇冠明珠。中國(guó)試圖通過(guò)投入資源實(shí)現(xiàn)類似“曼哈頓計(jì)劃”的努力，但真正的障礙不僅僅在于設(shè)備復(fù)制，更在于全球供應(yīng)鏈以及ASML三十多年來(lái)構(gòu)建的高量制造（HVM）數(shù)據(jù)反饋循環(huán)。為什么中國(guó)的逆向工程在面對(duì)EUV時(shí)失?。看鸢缚赡茉谟谄毓獠ㄩL(zhǎng)的演變。

在半導(dǎo)體制造中，光刻機(jī)作為光刻工藝的核心設(shè)備。它通過(guò)圖案化的光掩膜和光刻膠將預(yù)設(shè)計(jì)的電路圖案光學(xué)轉(zhuǎn)移到晶圓表面，其精度和通量直接決定晶圓晶圓廠的良率和投資回報(bào)率（ROI）。

圖1DUV光刻機(jī)技術(shù)原理

光源波長(zhǎng)越短，光刻機(jī)所用光源的折射效應(yīng)越小，分辨率越高。因此，可以在一定區(qū)域內(nèi)裝入更多晶體管，從而推動(dòng)芯片計(jì)算性能的相應(yīng)提升。

光刻技術(shù)的發(fā)展：ASML如何建造其護(hù)城河

光刻技術(shù)的發(fā)展本質(zhì)上是一場(chǎng)長(zhǎng)期的波長(zhǎng)縮短競(jìng)賽。它從早期的高壓汞燈（g線、i線）發(fā)展到DUV（深紫外光刻），ArF技術(shù)將波長(zhǎng)降低至193納米。然而，當(dāng)將193納米波長(zhǎng)延伸至65納米節(jié)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)瓶頸，直到ASML和臺(tái)積電聯(lián)合開(kāi)發(fā)浸入式光刻機(jī)，這一障礙才被突破。這一突破也成為ASML與尼康和佳能兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手差距的關(guān)鍵因素。

浸沒(méi)光刻使摩爾定律得以保持可行性，即使在今天，7納米節(jié)點(diǎn)仍可利用193納米浸入光刻機(jī)開(kāi)發(fā)。然而，一旦工藝技術(shù)低于7納米，DUV多重圖案化的成本和良率挑戰(zhàn)將變得越來(lái)越難以維持。

EUV技術(shù)已成為7納米以下工藝節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵需求，ASML已成為全球唯一具備EUV HVM能力的供應(yīng)商。因此，美國(guó)積極限制其進(jìn)入，而中國(guó)則渴望獲得紫外電子設(shè)備并開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)，雙方都在爭(zhēng)奪先進(jìn)半導(dǎo)體制造的領(lǐng)導(dǎo)地位。

表1。光刻光源波長(zhǎng)與應(yīng)用節(jié)點(diǎn)的演變

注：nm = 納米。（來(lái)源：TrendForce）

圖2。ASML極紫外光刻技術(shù)路線圖（1985年至2030年后）

（來(lái)源：ASML投資者日2024（2024年11月14日）)

使EUV難以逾越的技術(shù)障礙

極紫外光使用13.5納米波長(zhǎng)的光源，約為傳統(tǒng)DUV波長(zhǎng)的1/14。極紫外光僅存在于外太空，必須是人工產(chǎn)生的。ASML采用激光產(chǎn)生等離子體（LPP）方法，即兩級(jí)二氧化碳激光器擊中高速錫液滴，將其汽化以產(chǎn)生等離子體并產(chǎn)生極紫外光源。該過(guò)程必須每秒重復(fù)50,000次，以提供晶圓所需的足夠紫外曝光。

極紫外系統(tǒng)在真空中工作，光線只能通過(guò)反射鏡引導(dǎo)。因此，光源、鏡子和光罩都需要重新設(shè)計(jì)。這意味著極紫外光機(jī)不僅是光源的替代，更是光學(xué)和系統(tǒng)工程的全面重建。EUV與其他光刻設(shè)備在光源、光學(xué)系統(tǒng)、光罩和曝光環(huán)境方面有所不同，每一項(xiàng)都需要大約十年的研究和漸進(jìn)式改進(jìn)，才能接近高壓模型的準(zhǔn)備水平。

表2。DUV與極紫外光刻設(shè)備的區(qū)別

（來(lái)源：TrendForce）

作為唯一支持高壓極紫外光刻設(shè)備的供應(yīng)商，ASML自1990年代以來(lái)通過(guò)全球合作取得了現(xiàn)有成果。這也反映了ASML的另一項(xiàng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)——國(guó)際化的專業(yè)分工。

開(kāi)放創(chuàng)新與極限專業(yè)化構(gòu)建光刻技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)

自1990年代中期以來(lái)，ASML與芯片制造商、刀具制造商及材料供應(yīng)商廣泛合作，發(fā)表研究論文。當(dāng)時(shí)，它引入了基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）的軟件架構(gòu)，為內(nèi)部和外部科學(xué)家及工程師在高度抽象且復(fù)雜的研發(fā)環(huán)境中提供了通用的藍(lán)圖和溝通工具。借助內(nèi)部和外部研發(fā)整合能力，ASML迅速增強(qiáng)了其競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

ASML作為EUV領(lǐng)導(dǎo)者的成功依賴于高度專業(yè)化的分工，而ASML主要專注于研發(fā)和最終組裝。極紫外光刻機(jī)由超過(guò)10萬(wàn)個(gè)部件組成，重達(dá)180噸，ASML僅生產(chǎn)約15%的零件。根據(jù)ASML官方2024年數(shù)據(jù)，其全球供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)超過(guò)5150家，形成龐大且穩(wěn)定的供應(yīng)鏈。這一戰(zhàn)略不僅提升了研發(fā)效率，還整合了行業(yè)最先進(jìn)的光學(xué)、材料和精密機(jī)械技術(shù)。

1998年，ASML成為從KrF向ArF轉(zhuǎn)型速度最快的公司，推出了ArF光刻設(shè)備。2001年，公司推出了獨(dú)特的雙晶圓級(jí)模塊化曝光系統(tǒng)TWINSCAN，顯著提升了生產(chǎn)效率和定位精度。這些突破使ASML在2002年超越了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手佳能和尼康。到2024年，在光刻設(shè)備市場(chǎng)，ASML約占94%的市場(chǎng)份額，其余6%由佳能和尼康分成，至今仍保持領(lǐng)先地位。

圖3。全球光刻設(shè)備市場(chǎng)份額：ASML vs 尼康 vs 佳能

為確保質(zhì)量和供應(yīng)穩(wěn)定，ASML與主要供應(yīng)商簽署長(zhǎng)期合作協(xié)議，確立嚴(yán)格的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（KPI）和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)技術(shù)支持、培訓(xùn)甚至收購(gòu)加強(qiáng)控制。

例如，德國(guó)光學(xué)巨頭蔡司獨(dú)家開(kāi)發(fā)了全球最精密的透鏡模塊，用于ASML的極紫外設(shè)備，其處理精度小于單個(gè)硅原子的直徑。兩家公司合作已超過(guò)三十年。2016年，為深化在極紫外光刻技術(shù)的合作，ASML以10億歐元現(xiàn)金收購(gòu)了蔡司子公司蔡司SMT 24.9%的股份。

除了獨(dú)特且強(qiáng)大的系統(tǒng)集成能力外，ASML嚴(yán)格的質(zhì)量要求和深厚的供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)還為新入行者樹(shù)立了難以逾越的競(jìng)爭(zhēng)壁壘。

規(guī)模經(jīng)濟(jì)推動(dòng)技術(shù)迭代和行業(yè)壟斷效應(yīng)

ASML的技術(shù)演進(jìn)不僅限于自身工廠，還在全球主要晶圓廠的生產(chǎn)線上不斷迭代。

光刻設(shè)備投資回報(bào)的關(guān)鍵在于覆蓋層的準(zhǔn)確性和通量。疊加層指的是新層在光刻過(guò)程中與前一圖案層對(duì)齊的精度。較小的疊加誤差帶來(lái)更高的良率，直接影響晶圓制造廠的盈利能力。通量衡量機(jī)器單位時(shí)間內(nèi)可執(zhí)行的曝光次數(shù);更高的通量增加設(shè)備的投資回報(bào)率。

ASML的大多數(shù)機(jī)器都為大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)計(jì)。每一代都處于客戶投入數(shù)十億美元處理數(shù)百萬(wàn)生產(chǎn)級(jí)晶圓的環(huán)境中。這使得ASML能夠收集大量關(guān)于疊加精度和吞吐量的數(shù)據(jù)，進(jìn)而用于改進(jìn)下一代機(jī)器。通過(guò)利用客戶生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)推動(dòng)技術(shù)迭代，ASML受益于規(guī)模經(jīng)濟(jì)的學(xué)習(xí)曲線，這對(duì)新手來(lái)說(shuō)極為困難。

此外，光刻所需的高精度意味著如果所有曝光步驟都使用同一供應(yīng)商的設(shè)備，疊加誤差可以保持在最佳范圍內(nèi)。然而，混合不同品牌時(shí)，由于系統(tǒng)校準(zhǔn)差異，可能會(huì)帶來(lái)疊加損失，導(dǎo)致模式偏移和良率下降。對(duì)于晶圓廠來(lái)說(shuō)，這種良率損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)采購(gòu)成本的節(jié)省。因此，混合設(shè)備采購(gòu)幾乎不可能，這為ASML提供了天然的護(hù)城河，強(qiáng)化了贏家通吃的結(jié)構(gòu)。

精準(zhǔn)且細(xì)致的全球?qū)I(yè)分工、強(qiáng)大的模塊化開(kāi)發(fā)能力以及豐富的生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)共同構(gòu)成了層層障礙，構(gòu)成了ASML仍難以輕易挑戰(zhàn)的技術(shù)壁壘。

即使中國(guó)試圖逆向工程DUV機(jī)器，拆解時(shí)損壞也未能成功，最終需要ASML協(xié)助。

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造商突破細(xì)分市場(chǎng)

半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)包括四個(gè)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)100億美元的細(xì)分領(lǐng)域，分別是光刻、干蝕、目視檢測(cè)和CVD設(shè)備，這些領(lǐng)域均由歐洲、美國(guó)和日本制造商主導(dǎo)。

盡管中國(guó)在光刻設(shè)備市場(chǎng)難以突破，但在干蝕和PVD設(shè)備領(lǐng)域逐漸獲得關(guān)注。由Naura領(lǐng)導(dǎo)，其設(shè)備產(chǎn)品涵蓋蝕刻、PVD/CVD沉積、清洗，以及后端測(cè)試和封裝，涵蓋半導(dǎo)體制造工藝的幾乎所有主要階段。Naura和AMEC合計(jì)約占全球干蝕市場(chǎng)的6%，而Naura在PVD設(shè)備市場(chǎng)的份額達(dá)到12%。

2023年，Naura的收入進(jìn)入全球半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商前十名。加上被廣泛認(rèn)為具有中國(guó)資本背景的AMEC和盛美半導(dǎo)體，三家公司2024年年收入增長(zhǎng)率均為35%至48%，在全球半導(dǎo)體設(shè)備收入排名中顯著提升。

根據(jù)TrendForce最新2025年第三季度數(shù)據(jù)，Naura在全球市場(chǎng)份額排名第7，季度增長(zhǎng)率約為42.1%，遠(yuǎn)高于全球前十名中的其他公司。

圖4。2025年第三季度全球收入前十的半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商

這一趨勢(shì)背后是中國(guó)對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備的巨大國(guó)內(nèi)需求。中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)。根據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備與材料國(guó)際（SEMI）的數(shù)據(jù)，2024年中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備投資達(dá)到495.5億美元，同比增長(zhǎng)35%，約占全球半導(dǎo)體設(shè)備需求的40%。這一規(guī)模的資本投資，加上對(duì)自給自足的緊迫推動(dòng)，為中國(guó)國(guó)內(nèi)設(shè)備制造商提供了充足資源，以擴(kuò)展和強(qiáng)化能力。

各設(shè)備細(xì)分的自給自足不均，伴隨著突破和缺口

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)在不同細(xì)分領(lǐng)域展現(xiàn)出不均的自給率，反映成熟工藝節(jié)點(diǎn)的相對(duì)強(qiáng)勁，先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的弱勢(shì)。然而，一些細(xì)分市場(chǎng)也在全球市場(chǎng)取得了突破性進(jìn)展。

在中國(guó)國(guó)內(nèi)設(shè)備類別中自給率最高的光刻膠剝離設(shè)備中，中低端市場(chǎng)自給率達(dá)到75%至90%，主要服務(wù)成熟工藝、功率半導(dǎo)體和先進(jìn)封裝。E-Town半導(dǎo)體在2023年干式光刻膠剝離設(shè)備市場(chǎng)份額超過(guò)30%，全球排名第二。然而，用于3D NAND/DRAM的高端光刻膠剝離設(shè)備中的自給自足率仍低于30%。

在清洗和蝕刻設(shè)備方面，中國(guó)國(guó)內(nèi)自給率約達(dá)到50%至60%。AMEC的等離子體蝕刻設(shè)備已達(dá)到5納米技術(shù)能力，已被臺(tái)積電和SK海力士等國(guó)際領(lǐng)先制造商采用。ACM Research的濕洗設(shè)備也獲得了7納米及以下先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證。

然而，CMP、離子植入和光刻設(shè)備的發(fā)展主要集中在成熟工藝，如功率半導(dǎo)體和MEMS傳感器，自給率約為10%至25%。在ASML壟斷下，先進(jìn)光刻設(shè)備方面，中國(guó)國(guó)內(nèi)自給能力目前接近零。

圖5。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備自給率與領(lǐng)先制造商

從“單點(diǎn)突破”到“系統(tǒng)整合”

隨著美國(guó)擴(kuò)大先進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備的出口管制，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。此外，中國(guó)晶圓廠在大規(guī)模生產(chǎn)線部署中面臨硬件匹配挑戰(zhàn)。如前所述，半導(dǎo)體制造——尤其是光刻——要求高精度，采用不同國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的設(shè)備增加了疊加錯(cuò)誤和良率風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)已逐步認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題。

根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，2025年1月至10月間，半導(dǎo)體制造商通過(guò)私募、增資和行業(yè)資金公開(kāi)披露投資超過(guò)130億元人民幣。中國(guó)已從追求個(gè)別企業(yè)突破性發(fā)展轉(zhuǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)和系統(tǒng)化整合。

今年，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)者諾拉戰(zhàn)略性投資新元微，收購(gòu)了17.87%的股權(quán)。Naura 領(lǐng)先蝕刻、PVD/CVD 和清洗設(shè)備，而新遠(yuǎn)微則專注于光刻前后涂層、顯影及濕工藝設(shè)備。這項(xiàng)投資幫助Naura整合關(guān)鍵的光刻前后工藝，加速中國(guó)晶圓晶圓廠的良率提升。

中國(guó)中央市場(chǎng)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人華海青科于2025年4月正式收購(gòu)了新宇半導(dǎo)體剩余的所有股份。新宇半導(dǎo)體為離子植入設(shè)備提供集成服務(wù)。通過(guò)此次收購(gòu)，華海青科邁向設(shè)備與服務(wù)一體化，涵蓋設(shè)備、高精度服務(wù)及專用消耗品，尋求在國(guó)際企業(yè)壟斷下取得突破。

除了橫向整合，中國(guó)設(shè)備行業(yè)還在推進(jìn)縱向供應(yīng)鏈布局，加強(qiáng)核心零部件制造，提升關(guān)鍵零部件的國(guó)內(nèi)替代能力。半導(dǎo)體材料公司GRINM Semiconductor收購(gòu)了DGT Technologies70%的股權(quán)，進(jìn)入半導(dǎo)體關(guān)鍵材料和零部件領(lǐng)域。設(shè)備公司JDM景達(dá)機(jī)械以3.6億元人民幣收購(gòu)了精密模具和零部件制造商無(wú)錫微研，加快了精密零部件在中國(guó)的本地化。

中國(guó)加大對(duì)先進(jìn)包裝和異構(gòu)一體化的投資

2025年，中國(guó)國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金三期（簡(jiǎn)稱大基金三期）將投資重點(diǎn)轉(zhuǎn)向三維封裝和異構(gòu)集成。

9月，大基金三通過(guò)國(guó)投集鑫（北京）股票投資基金，向拓景建科投資約4.5億元人民幣，該公司是寶泰公司旗下專注于先進(jìn)保證設(shè)備的公司。拓京建科主要專注于三維集成領(lǐng)域的先進(jìn)結(jié)合設(shè)備，包括混合結(jié)合和融合結(jié)合設(shè)備，以及支持的測(cè)量和檢驗(yàn)工具。

異構(gòu)集成的性能提升主要依賴于先進(jìn)的封裝，而非工藝節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展。熟悉中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的業(yè)內(nèi)人士表示，國(guó)家在三維集成設(shè)備的戰(zhàn)略資本投資正朝著“超越摩爾”的技術(shù)路徑轉(zhuǎn)變。這一舉措也凸顯了中國(guó)通過(guò)超越傳統(tǒng)工藝微型化路徑的替代先進(jìn)技術(shù)，尋求突破的努力。

中國(guó)在半導(dǎo)體行業(yè)的投資增加，三大基金注冊(cè)資本達(dá)3440億元人民幣，超過(guò)了第一基金（約1300億元人民幣）和二基金（約2000億元人民幣）的總和。此外，據(jù)市場(chǎng)報(bào)告，上海、北京、浙江和江蘇的母基金也啟動(dòng)了新一輪項(xiàng)目投資或設(shè)立子基金。這些投資涵蓋了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整個(gè)鏈條，包括芯片設(shè)計(jì)、制造、設(shè)備和材料。

2025年全球與中國(guó)AI數(shù)據(jù)中心：部署與展望

AI計(jì)算需求的上升正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心向GW規(guī)模發(fā)展。中美CSP在全球和主權(quán)云路徑上正分化，能源、電網(wǎng)和政策是關(guān)鍵制約。本分析重點(diǎn)介紹了人工智能數(shù)據(jù)中心投資策略的最新趨勢(shì)。

深入見(jiàn)解

ASML霸權(quán)與中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展

ASML的成功反映了整個(gè)行業(yè)數(shù)十年來(lái)在光學(xué)、材料、精密制造和全球合作方面的共同成就。

ASML首席執(zhí)行官克里斯托夫·富凱表示，
中國(guó)在芯片制造方面落后約10到15年，實(shí)際差距可能更大。ASML的領(lǐng)導(dǎo)層并非單一公司的力量，而是依賴于極其復(fù)雜的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)。即使競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手能復(fù)制光刻機(jī)的外觀，也無(wú)法獲得蔡司的高精度鏡頭、賽麥的激光源、臺(tái)積電的測(cè)試平臺(tái)，或多年積累的精密作數(shù)據(jù)。

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造商面臨的最根本挑戰(zhàn)是高價(jià)值學(xué)（HVM）學(xué)習(xí)周期，這很難通過(guò)資金或逆向工程輕松克服。然而，據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì)，全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2025年將達(dá)到1275億美元，中國(guó)仍是全球設(shè)備增長(zhǎng)的最大推動(dòng)力。

中國(guó)的戰(zhàn)略正在轉(zhuǎn)變。觀察2025年半導(dǎo)體基金的投資方向，中國(guó)已從以往盲目投入大量資金和建設(shè)工業(yè)園區(qū)，轉(zhuǎn)向更務(wù)實(shí)、目標(biāo)明確的戰(zhàn)略投資。通過(guò)橫向縱向整合，旨在協(xié)調(diào)運(yùn)營(yíng)和系統(tǒng)優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，打造更為完整的生態(tài)系統(tǒng)。

與此同時(shí)，中國(guó)正試圖通過(guò)進(jìn)入三維集成和異構(gòu)集成等領(lǐng)域，跳躍傳統(tǒng)工藝規(guī)?；?。該國(guó)希望通過(guò)替代創(chuàng)新技術(shù)取得突破，希望在下一輪芯片競(jìng)賽中確立自身優(yōu)勢(shì)。