在中國中央科技委員會(CSTC)監管的安全設施內,中國工程師已成功啟動一台極紫外光(EUV)微影機——這是多年來美國努力想封鎖的核心技術。
根據《路透社》(Reuters)最新調查,該EUV原型機已在深圳投入運作。這一進展不僅是技術里程碑,也代表全球半導體格局的結構性重塑,標誌統一市場時代的終結,並開啟一個技術深層分裂的新時代。
長期以來,中國半導體的最大瓶頸在於無法取得ASML EUV微影機的尖端技術。ASML向《路透社》表示:「許多公司想要複製我們的技術是可理解的,但要做到絕非易事。」過去五年來,全球半導體業界普遍認為,嚴格的「小院高牆」(small yard, high fence)限制將使中國落後數代。然而,深圳原型機的出現,說明這些技術壁壘正逐步瓦解。儘管該機器尚未製造出可供上市的晶片,但它的存在加速了中國邁向半導體自主之路,其時間點可能落在2028~2030年之間。這可能因此改變全球供應鏈的風險前景。
突破封鎖的技術起義
這項「深圳EUV計劃」被譽為中國晶片版「曼哈頓計畫」(Manhattan Project),標誌策略轉向:不再依賴分散商業企業和補貼導向模式,而是採取「舉國體制」(whole-of-nation),以華為(Huawei)作為核心系統整合商。
《華爾街日報》北京分社資深特派記者Brian Spegele指出:「中國的策略在於提升關鍵領域的自給自足,以此作為防止對手切斷外國技術管道的保險。領導層正釋放訊號,即便付出高昂成本也是值得的,尤其是在中美關係持續動盪之際。」
這種做法匯整了如上海光學精密機械研究所(SIOM)等國家研究機構與私人企業。微影技術已成為國家安全的最高目標,而不僅僅是產業目標。
從技術角度看,深圳原型機也突顯了西方商業邏輯與中國戰略急迫性之間的差異。ASML依賴CO2雷射產生EUV光源,而中國研究人員則在優化「固態雷射」設計。ASML曾因效率不足以支援量產而放棄該方法,但中國團隊報告的能量轉換效率已達3.42%,接近實用門檻。
具備精巧設置的深紫外固態雷射,可產生193nm波長的渦旋光。
(來源:中國科學院)
這項成就既仰賴工程技術,也取決於人才。該計劃積極挖角ASML高階工程師,有時提供高達70萬美元的簽約金。據《路透社》報導,這種「人力情報蒐集」提供了關於系統整合的重要專業知識,這單靠網路間諜活動無法獲得。
同時,華為正在研發「雷射誘導放電電漿」(LDP)光源,利用高壓放電替代雷射。雖然LDP產生能量較低,但可作備援:若主流雷射方法因缺少遭禁運的蔡司(Zeiss)反射鏡而無法擴張規模,LDP仍可用於生產足夠軍事需求的晶片,即便產量很少。
全球半導體經濟雙軌化
深圳原型機正式運作,確立了全球半導體市場分裂為兩個獨立且日益不相容的系統。這一發展終結了晶片產業的全球化時代,取而代之的是受不同經濟與地緣政治規則制約的兩條平行供應鏈。
由美國、歐洲、台灣和韓國領導的「西方體系」將繼續推動尖端技術。台積電(TSMC)和英特爾(Intel)已在測試ASML的高數值孔徑(High-NA) EUV機器以進行2奈米以下製程,優先考慮AI和資料中心的高性能需求,並採用市場導向的定價。西方的首要目標是維持「算力差距」(compute gap),確保對中國的技術優勢。
位於荷蘭Veldhoven High NA實驗室的ASML EXE:5000。
(來源:ASML)
台積電已憑藉A16節點和背面供電技術進入「埃米時代」(Angstrom era),目標是確保台灣技術領先中國。雖然中國在技術上落後西方,專注於5奈米至3奈米製程,但其並不受傳統商業可行性的約束。
在中國,受國家支持的代工廠如中芯國際(SMIC)接受較低的良率以確保供應安全。其主要目標是向「全球南方」(Global South)和「一帶一路」(Belt & Road)市場提供負擔得起的晶片,這可能為無法支付西方價格的國家製造「依賴陷阱」(dependency trap)。
成熟製程晶片的價格戰
當大多數人關注尖端AI晶片的競爭時,一場更大且更迫切的經濟變革正在28奈米及以上成熟製程市場展開,這些晶片對汽車、工業及家電至關重要。
隨著在地化生產與灰色市場採購緩解了設備短缺,分析師預測中國到2030年可能控制全球30~40%的舊製程晶片產能。深圳突破讓中國能將此供應鏈作為戰略工具,透過國家補貼傾銷晶片,可能將價格壓低至西方企業無法競爭的程度。
這種情況使西方工業巨頭陷於困境。汽車和家電製造商在沉重成本壓力的,可能難以抵擋購買廉價中國晶片的誘惑。這種對基礎電子元件供應鏈的潛在控制,帶來的戰略風險與AI領導權競爭同樣嚴峻。
動搖ASML設備壟斷
中國本土設備產業崛起,對於ASML、Nikon、Tokyo Electron與Canon等老牌供應商而言構成了「噩夢場景」。深圳原型機部份組裝是由中間商購買的二手設備改裝而成,這也動搖了微影工具的二手市場。
隨著中國的國產替代進程加速,歷史上支撐西方供應商營收的中國市場終將逐步關閉。美國與日本因此收緊新機銷售限制,並加強對現有設備維修與零件供應的管控,以降低中國生產線的可靠性,迫使其更加依賴日益壯大的「影子供應鏈」(shadow supply chains)。思科瑞(SiCarrier)等組織在獲取受限零件與挖角人才方面扮演關鍵角色,而供應鏈也已由開放、高效系統轉為情報與工業採購交錯的戰場。
中國製造商的商業現實
即便深圳突破成功,中國在實現商業化量產前仍面臨挑戰。中芯國際目前使用舊款DUV機器及多重曝光技術製造7奈米晶片。這成本極高——據報導,中芯國際每片晶圓成本比台積電更高40~50%,而7奈米晶片的良率仍低於50%。
在自由市場中,這些低效率通常會導致公司破產。但在中國,政府承擔了這些成本,以確保像華為等關鍵企業能取得進展。中國EUV機器的目標是消除對昂貴多重曝光的需求,使產業能從依賴國家補貼轉向商業可行。在2029年左右目標達成之前,中國晶片產業仍需大量政府資金,以平衡其戰略目標與經濟現實。
「矽盾」的侵蝕
深圳原型機最大的影響之一是對台灣安全的衝擊。台灣生產全球92%最先進的邏輯晶片,這衍生出「矽盾」(Silicon Shield)理論——即台灣的重要性使其免受攻擊。
中國若建立自有EUV技術,即便不及台積電,也削弱了這面盾牌的作用。如果北京能為其軍事與關鍵基礎設施生產足夠的先進晶片,即可在潛在衝突中降低技術風險,改變威懾平衡,暗示在台海衝突中,「經濟互毀」的想法可能不再成立。
由於預見這些新風險,台積電正加速其分散生產的計畫。該公司於亞利桑那州生產3奈米晶片產線提前至2027年啟動,並在日本和德國擴張。雖然該公司強調核心研發仍留在台灣,但此舉顯示策略重心正從經濟效率轉向地緣政治安全。
通膨與供應鏈動盪
深圳原型機的啟動清楚顯示,圍堵策略已達極限。西方在頂尖性能上仍保持領先,但其對晶片製造工具的壟斷已經結束。半導體產業正從單一全球市場轉向分裂的戰場,標準各異、供應鏈分割,成熟技術控制權競爭激烈。
對於全球經濟而言,這一轉變意味著更多的通膨與動盪。全球供應鏈的優勢正被國家安全的成本所取代。隨著「矽幕」落下,西方政策制定者正從試圖封鎖中國轉向專注於保持領先——承認中國崛起為晶片強權,但確保西方技術始終領先一步。
(參考原文:China EUV Breakthrough and the Rise of the ‘Silicon Curtain’,by Pablo Valerio,Susan Hong編譯)
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