前沿導(dǎo)讀

2026年3月，我國科技部部長陰和俊在全國兩會(huì)的“部長通道”上總結(jié)了過去一年的科技成果，其中重點(diǎn)提到了我國芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)攻關(guān)取得了“新突破”。

這個(gè)“新突破”并不指代的是某一個(gè)環(huán)節(jié)的突破，而是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的全鏈路技術(shù)升級(jí)。從基礎(chǔ)的材料到后續(xù)的制造設(shè)備、制造技術(shù)，對(duì)比前幾年剛被美國制裁時(shí)的情況，已經(jīng)有了明顯改善。這一切技術(shù)突破的源頭，都要追溯到當(dāng)年中國購買的那臺(tái)未被交付的EUV光刻機(jī)。

加碼制裁

2018年，美國重啟對(duì)中興制裁。2019年，美國啟動(dòng)對(duì)華為的制裁，將華為列入重點(diǎn)關(guān)注的實(shí)體清單當(dāng)中。

為堵死華為獲取所需芯片的后路，并將中美雙方的芯片差距進(jìn)一步拉大，美國祭出《芯片與科學(xué)法案》。聯(lián)合盟友國實(shí)施對(duì)華制裁，將制造先進(jìn)芯片所需的關(guān)鍵設(shè)備材料實(shí)施出口管制，這直接導(dǎo)致中國的先進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了技術(shù)斷層。

從美國制裁華為到現(xiàn)在，已經(jīng)有將近7年的時(shí)間。在這7年的時(shí)間里，中國企業(yè)自始至終都沒有獲得2018年從ASML訂購的那臺(tái)EUV光刻機(jī)，并且還被美國先后封鎖了全部的浸潤式光刻機(jī)，這幾乎阻斷了中國企業(yè)制造先進(jìn)芯片所需的全部設(shè)備。

美國智庫與機(jī)構(gòu)分析師多次在報(bào)告中指出，中國企業(yè)沒有最先進(jìn)的設(shè)備，也沒有最先進(jìn)的制造技術(shù)，中國自主芯片將會(huì)長時(shí)間停留在14nm及以上的制造工藝中，最大限度就是完成14nm芯片的量產(chǎn)，想突破7nm很困難。

2023年1月份，據(jù)彭博社新聞報(bào)道指出，時(shí)任荷蘭ASML CEO的彼得·溫寧克對(duì)外表示，美國主導(dǎo)針對(duì)中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)施的出口管制，其最終結(jié)果將會(huì)促使中國在高端芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主化技術(shù)。

參考資料：
光刻機(jī)巨頭阿斯麥CEO：美對(duì)華出口限制將推動(dòng)中國成功研發(fā)自己的技術(shù)

2023年8月29日，在時(shí)任美國商務(wù)部部長雷蒙多訪華期間，華為發(fā)布了mate60系列產(chǎn)品。據(jù)國際技術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行拆解分析后表示，該產(chǎn)品搭載了一顆具備5G特性的國產(chǎn)芯片，其制造工藝等效為7nm，符合先進(jìn)芯片的技術(shù)范疇。

該產(chǎn)品的出現(xiàn)直接引爆了國內(nèi)外科技市場，雷蒙多回美國后對(duì)媒體表示，美國還沒有證據(jù)能夠證明中國企業(yè)擁有批量制造國產(chǎn)先進(jìn)芯片的能力。

在mate60系列產(chǎn)品發(fā)布的初期，由于其產(chǎn)能供應(yīng)匱乏，導(dǎo)致國際層面的一些分析師認(rèn)為該產(chǎn)品的芯片成本高、產(chǎn)能低，誰都不知道華為的芯片能撐到什么時(shí)候。有可能這個(gè)型號(hào)的產(chǎn)品銷售完，下次型號(hào)的更新就沒著落了。

但是在mate60系列產(chǎn)品之后，華為又更新了pura70系列，甚至以后的mate70系列和pura80系列以及最新的mate80系列也如期而至。實(shí)際的情況已經(jīng)證實(shí)了華為的7nm芯片不但沒有“枯竭”，反而其產(chǎn)能越來越穩(wěn)定，性能也有一定程度的升級(jí)。

在美國封鎖中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的7年中，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不僅存活了下來，而且還活得更好，其自主技術(shù)較當(dāng)年進(jìn)步明顯。

改變方向

2023年9月4日，在華為發(fā)布了mate60系列產(chǎn)品之后，彼得·溫寧克接受荷蘭節(jié)目Nieuwsuur采訪時(shí)再次表示，完全孤立中國是沒有希望的，如果我們不分享技術(shù)，他們就會(huì)自己去研究。中國團(tuán)隊(duì)很聰明，他們會(huì)提出我們沒有想到的解決方案去解決問題。在技術(shù)上實(shí)施出口管制等方法去孤立中國，實(shí)際上就是在削弱西方國家自己的實(shí)力。

參考資料：
光刻機(jī)巨頭阿斯麥CEO：孤立中國沒有希望，他們會(huì)提出我們沒想到的解決方案

13.5nm波長的EUV設(shè)備，就相當(dāng)于一把精細(xì)度極高的“手術(shù)刀”，只需要?jiǎng)澾^一次，便可以完成指定的工作。而這把精度高的“手術(shù)刀”對(duì)方不賣給我們，那么我們只能想辦法去打磨老舊設(shè)備，讓其具備接近于“手術(shù)刀”的效果。

既然沒有EUV，那么中國企業(yè)就用DUV加上自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化技術(shù)來制造先進(jìn)芯片，這個(gè)技術(shù)也是臺(tái)積電第一代N7工藝所采用的技術(shù)方法。

多重曝光與自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化是制造先進(jìn)芯片的兩種主流方法，但是多重曝光技術(shù)所存在的問題就是上下兩層圖案的對(duì)準(zhǔn)精度無法保證，需要對(duì)光刻機(jī)的分辨率提出極高的要求。

而自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化技術(shù)則是只需要光刻機(jī)一次曝光，隨后經(jīng)過沉積-刻蝕工藝的兩次交替，實(shí)現(xiàn)晶體管半間距的縮減，這種技術(shù)對(duì)于沉積設(shè)備以及刻蝕設(shè)備的要求較高，而這兩種設(shè)備對(duì)于中國企業(yè)來說壓力要小得多。

高精度的光刻機(jī)已經(jīng)被封鎖，自對(duì)準(zhǔn)多重圖案化成為了中國企業(yè)核心的突破口。

想要在這種技術(shù)的基礎(chǔ)上提升成功率、實(shí)現(xiàn)芯片的規(guī)?；慨a(chǎn)，不存在“彎道超車”的概念，只能不斷的對(duì)各項(xiàng)制造數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試。改進(jìn)光刻膠的涂覆厚度、優(yōu)化刻蝕氣體的濃度、建立更嚴(yán)苛的防震和溫度控制模型。

憑借著龐大的工程師群體、國家給予的大量試錯(cuò)資金以及中國企業(yè)突破封鎖的決心，最終實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)7nm芯片的量產(chǎn)商用。其付出的代價(jià)就是更高的制造成本以及海量資源的投入，獲得的好處就是在中美競爭當(dāng)中取得無價(jià)值的戰(zhàn)略性技術(shù)突破。

除先進(jìn)芯片的突破之外，中國芯片產(chǎn)業(yè)還在其他多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了自主技術(shù)的提升。

2023年7月，日本政府宣布對(duì)中國正式實(shí)施針對(duì)23種半導(dǎo)體制造設(shè)備的出口管制。雖然此次出口管制的核心是制造設(shè)備，但是日本在高端光刻膠等制造材料上具備壟斷性，這也是懸在中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)頭上的一把“達(dá)摩克利斯之劍”。

日本的JSR、東京應(yīng)化、信越化學(xué)等幾大材料巨頭，已經(jīng)把控了全球高端光刻膠超過80%的市場份額。一旦日本在材料上面實(shí)施斷供，中國的先進(jìn)芯片產(chǎn)業(yè)又會(huì)受到很大的沖擊。

于是南大光電、晶瑞電材、上海新陽等中國本土企業(yè)開始進(jìn)軍光刻膠產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了i線、KrF、ArF、ArFi等多款光刻膠材料的技術(shù)驗(yàn)證，部分技術(shù)材料進(jìn)入了量產(chǎn)階段，最先進(jìn)的EUV光刻膠也開始針對(duì)性研發(fā)。

這種材料科學(xué)需要長時(shí)間的調(diào)試，從樹脂的合成、光酸產(chǎn)生劑的篩選，到溶劑的配比，每一種成分微調(diào)，都要經(jīng)歷漫長的晶圓涂布、曝光、顯影測試。只有在測試完全通過的情況下，才會(huì)進(jìn)入到下一步的量產(chǎn)階段。

雖然現(xiàn)階段國內(nèi)的DUV光刻膠材料，例如ArF、ArFi在國內(nèi)的市場占有率處于起步階段，但是國產(chǎn)材料的驗(yàn)證通過，意味著從0到1的技術(shù)進(jìn)步，下面就是解決從1到100的任務(wù)。

而中國芯片制造設(shè)備也形成了規(guī)?；瘍?yōu)勢，除先進(jìn)的前道光刻機(jī)之外，中國企業(yè)已經(jīng)在其他設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大踏步的自主進(jìn)步。盡管部分設(shè)備還達(dá)不到國際主流水平，但是已經(jīng)可以讓中國本土的成熟芯片產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自給自足。

面對(duì)如今先進(jìn)芯片發(fā)展緩慢的情況，先進(jìn)封裝技術(shù)（Chiplet 芯粒）成為了當(dāng)下芯片產(chǎn)業(yè)的大熱方案。

該技術(shù)將原本一整塊的大芯片拆分成多個(gè)小芯片，分別進(jìn)行制造，然后再通過封裝技術(shù)將其重新設(shè)計(jì)在一起。

例如把負(fù)責(zé)核心計(jì)算的部分用7nm制造，把負(fù)責(zé)輸入輸出接口、內(nèi)存控制等對(duì)制程要求不高的部分，采用便宜且產(chǎn)能充足的14nm甚至28nm工藝制造。最后經(jīng)過2.5D或3D封裝技術(shù)將各個(gè)模塊互聯(lián)在一起，形成一個(gè)完整的芯片模組。

這種技術(shù)的好處是一方面可以提升良品率，另一方面也可以把不同功能模塊用不同制程的技術(shù)進(jìn)行制造，降低對(duì)單一先進(jìn)工藝的依賴。

中國企業(yè)在先進(jìn)制程工藝上面較國際水平落后，但是在先進(jìn)封裝技術(shù)上與國際水平同處于一線地位，這也是中國芯片產(chǎn)業(yè)能在當(dāng)下持續(xù)向前發(fā)展的核心因素。

回顧前幾年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在材料、設(shè)備、技術(shù)等多個(gè)維度實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，甚至還在2024年公布了兩款最新的國產(chǎn)干式光刻機(jī)。這種全產(chǎn)業(yè)鏈的同步推進(jìn)，讓中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)爆發(fā)出強(qiáng)大的競爭力。