首台国产光刻机诞生!打破西方60年垄断,荷兰巨头ASML坐不住了!

全世界的高端芯片制造,绕不开ASML这家荷兰企业。过去几十年,全球顶尖的极紫外(EUV)光刻设备,全都出自他们一家。

设备价格高达3.8亿美元,整机重达15万公斤,要动用250个工程师、6个月时间才能完成安装。技术门槛高,价格吓人,可就算你有钱,也不一定能买到。

2018年起,美国政府开始施压荷兰,强行阻断ASML向中国出口EUV设备。2020年,连出口许可证都被叫停。

在这场针对中国高端芯片产业的技术封锁中,光刻机成了最关键的一环。光刻机断供,芯片产业链寸步难行。

2025年8月,杭州。一台叫“羲之”的机器,在浙江大学的测试基地正式完成市场投用。这是中国首台国产商业化电子束光刻机。

它的出现,不仅填补空白,更打破了西方长达60年的技术垄断。这一次,中国的科研团队,没有被卡死在门外。

ASML站得高,美国下得狠,光刻机成了全球“禁运武器”

在半导体产业的上游环节,有一样设备被称为“皇冠上的明珠”。ASML的EUV光刻机,是世界上唯一能支持7nm以下芯片制造的设备,全球只有他们能造。

他们的EUV系统分为两个系列:Twinscan NXE和更新的Twinscan EXE,后者属于高数值孔径(High-NA)技术,分辨率达8nm,对标未来的3nm工艺。

一台EXE设备售价高达3.8亿美元,需要配套使用250个集装箱运输,安装周期半年以上。目前,全世界只有英特尔、台积电和三星三家企业,拥有这台设备的使用权。

在这场由技术主导的地缘竞争中,设备控制权不再属于企业,而成了外交手段。从2018年开始,美国政府就多次对荷兰政府施压,阻止ASML向中国出口EUV光刻机。

时任国务卿蓬佩奥,甚至直接找荷兰首相沟通。到了2019年,美国白宫直接递交了机密情报,干预出口审批。

原本已经获得许可的订单,被强行叫停。荷兰政府在重压之下,冻结了ASML原计划出口中国的设备。那是一台价值1.5亿美元的EUV光刻机,原定交付给中国企业,最终被扣在荷兰港口。

2025年第一季度,ASML净销售额出现下滑,环比减少16.42%。新订单金额下降44.47%,其中EUV订单仅为12亿欧元。尽管如此,他们依旧坚持,中国要造出EUV光刻机,“至少还要很多年”。

一边封锁,一边唱衰,他们把光刻机当作了技术围墙。想让中国永远站在供应链外,等着敲门。但技术这件事,有的时候堵得住货,却未必挡得住路。

“羲之”出世,头发丝上刻城市,中国科研团队交出自己的“刻刀”

2025年8月,杭州城西科创大走廊,浙江大学成果转化基地,一台外形像钢柜的大型设备完成应用测试。上面的电子显示屏跳动着一串串参数,它的名字,叫“羲之”

这是中国首台国产商业化电子束光刻机,具备0.6纳米精度、8纳米线宽能力。这一精度,接近主流EUV工艺水平,但使用方式完全不同。

这台机器不依赖掩膜版,而是通过高能电子束直接“写电路”,可以反复修改图案,实现芯片研发初期的快速试错。

“羲之”采用100kV电子束系统,像一支“纳米神笔”,在硅基材料上自由“作画”。研发团队形容它,“能在一根头发丝上,刻出一座城市的地图”。这种灵活性,是传统EUV设备无法实现的。

研发团队来自中国科学技术大学、浙江大学联合的量子研究院。项目启动初期,设备核心部件和技术长期受制于国际出口禁令。很多关键配件和软件,国内科研机构连采购渠道都找不到

“羲之”的研发采用自主设计路线,依托省重点实验室平台完成系统集成和测试。不依赖国外掩膜版,不受材料供应限制。

整个项目团队把研发方向定得很清楚:服务于量子芯片、新型半导体的早期开发,不与EUV工业量产正面碰撞,但能打穿现阶段的技术壁垒。

这台机器,已经与华为海思等企业展开应用合作,具备商业推广能力。目前,其定价也低于国际同类设备,降低了科研单位与企业的准入门槛。

从测试完成到对接市场,全程用时不足三个月。这台设备落地,不是概念,也不是原型,而是具备实际应用价值的“商品”。

这个节点并非偶然。国内光刻技术发展历程,经历过一次沉寂。上世纪60年代末,全国十余个单位在北京、南京、上海等地发起“电子束曝光大会战”,但由于研发难度大、投入不足,项目陆续中止。

直到2000年后,《瓦森纳协定》开始限制中国获取高性能电子束设备,国内团队才重新起步。从被禁到自造,这一次,不再是复印别人的图纸,而是用自己的刻刀,落下一笔。

光刻机不再“卡脖子”,从封锁中杀出的中国方案,正在撬动旧格局

在半导体这个体系里,光刻机处于最上游。不是一块芯片怎么刻,而是有没有资格去刻。设备、材料、工艺,哪一项都掐在别人手里,就只能永远绕着走。

长期以来,ASML的设备出货以欧美盟友为优先,中国企业即使有订单,也排不上号。一旦形势紧张,随时冻结。

早在2020年,ASML已对出口许可证进行战略收缩。EUV之外,连DUV设备都开始受限。芯片制造不光靠设计,还要靠制造能力落地,没设备,就没能力量产先进工艺。

“羲之”的投用,为这道技术锁链劈出一条缺口。这条路径与ASML不同,它不是照搬,而是通过电子束直写技术,跳出掩膜版逻辑,用手写方式完成制图。

国内已有一批科研团队开始基于“羲之”部署新型芯片设计路线,尤其在量子芯片、科研验证芯片、小批量制造等方面,显示出明显优势。

不同于EUV的高成本、重工程,电子束光刻更适合试验型、验证型开发,正好切入中国芯片制造中的“前期试错空白”。

这场突围,有其代价,也有其深意。它没法一步到位,但打开了一扇门。门外,是全球高端设备的技术卡位;门内,是中国科研团队多年的静水深流。

ASML当然还强,全球市场仍然绕不过他们。但局面已经变了。曾经一家独大的产业结构,出现了新的变量。“羲之”是变量的起点,国产光刻不再是追赶者,而开始在另一条路上自主前行。

光刻技术,是芯片产业的关键阀门。这个阀门,握在谁手里,话语权就属于谁。曾经,中国没有钥匙。现在,这把钥匙,自己造出来了。

参考资料:

中国刻刀来了!首台国产商业电子束光刻机“羲之”出炉:和EUV光刻机有何区别. 新浪科技. 2025-08-17

首台国产商业化电子束光刻机诞生,量子芯片研发从此有了“中国刻刀”. 凤凰网. 2025-08-14

市值蒸发超1000亿!ASML:中国仍需要很多年才能造出先进EUV光刻机. 新浪财经. 2025-04-16

国产进入新一轮研发潮:电子束曝光机市场与企业盘点. 仪器信息网. 2024-01-29

ASML 的高 NA 芯片制造工具将耗资 3.8 亿美元. Tom’s 硬件. 2024-02-13

美国为阻止ASML向中国出口光刻机,多次施压荷兰. MIT科技评论. 2020-01-07

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更新时间:2025-09-06

标签:科技   光刻   荷兰   巨头   电子束   中国   三星   设备   芯片   技术   团队   刻刀

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