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深紫外浸没式光刻:美国人工智能优势的基础_CTS2026

  • 2026年10月
深紫外浸没式光刻:美国人工智能优势的基础_CTS2026
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美国政策研究机构Center for Technology & Statecraft(CTS) 于9月26日发布报告,推算截至2026年第一季度,中国企业拥有的半导体工厂累计进口了343台荷兰ASML公司生产的浸没式深紫外(DUV)光刻设备。其中主力为可用于7nm级制造工艺的NXT:1980i系列,推算约270台。报告作者认为,即使无法获得EUV光刻设备,中国仍有可能扩大先进芯片的生产,并据此建议全面停止浸没式DUV的对华出口。


343台的构成与推算依据

CTS统计的是2012年至2026年第一季度期间,中国企业所有的半导体工厂进口的ASML浸没式DUV光刻设备。报告附录E推算,包括中国国内外资工厂在内的累计进口中位数为396台,其中面向中国企业工厂的为343台。按型号群细分如下:

型号群累计进口中位推算CTS评估的主要用途
NXT:1980i系列270台可支撑7nm级逻辑及HBM2e用DRAM制造
NXT:2050i22台可用于精度要求更高的先进工艺
NXT:2100i6台可用于先进工艺中要求最严苛的层
NXT:1970i及以前45台面向更旧世代的逻辑和存储
合计343台并非已确认运行台数

NXT:1980i及以后型号合计298台,占343台的约87%。先进工艺可用设备确实已积累相当数量,但这并不意味着这298台全部在7nm量产线上运行。

CTS在报告中明确,这些数字应被视为“累计进口台数”,而非“当前运行中的设备台数”。已退役或再出口的设备未从模型中剔除,2012年以前的进口也未纳入,且无法完全追踪各工厂的配置情况。

推算方法:财务披露、海关统计与美国众议院调查

CTS结合ASML财务披露、中国海关统计以及美国众议院对华特别委员会公布的出货信息进行推算。2021至2024年使用美国众议院委员会获取的型号别出货数据,此前及此后部分期间则依据ASML财报和中国海关数字推算。

美国众议院报告《Selling the Forges of the Future》显示,2024年NXT:2050i和NXT:2100i对华出货归零,而NXT:1980i系列出货激增;2024年ASML销售的浸没式DUV中70% 面向中国。

报告推算,NXT:1980i系列2024年获取约90台、2025年约89台,两年支出超过130亿美元。

38nm分辨率为何能制造7nm

ASML公开的NXT:1980Di规格显示,其使用193nm ArF光源,条件允许下分辨率可达38nm,设备间套刻精度2.5nm以下。CTS所归纳的“NXT:1980i”涵盖同系列多代产品,因此不能认为270台全部具备与NXT:1980Di相同的性能。

关键在于多重图案化(Multi-patterning):浸没式曝光通过在透镜与晶圆间填充水提高解像性能;而一次曝光无法描绘的精细图案,可通过多次曝光与加工分步形成,配合成膜和蚀刻,实现超越单次曝光能力的微细结构。

“7nm”是半导体制造世代的称谓,并非芯片上所有结构均为7nm尺寸。中国台湾台积电于2018年量产N7,2019年量产使用EUV的N7+。这意味着不使用EUV制造7nm级芯片并非理论可能,而是业界实际量产中应用过的技术。

但曝光次数越多,同一晶圆需反复通过设备,重复成膜、蚀刻和套刻,工序增加导致处理时间延长,维持高良率的难度也随之上升。EUV的优势不仅在于能描绘更精细图案,还在于能以更少工序形成DUV需分多步完成的复杂层。台积电量产实绩只证明DUV可制造7nm级,并不证明中国工厂购买同型号设备即可实现相同良率和生产率。

“年10万个”试算的前提:HBM与先进封装

CTS试算认为,在曝光以外设备也充分完备的中国工厂,一台NXT:1980i的曝光能力可支撑年产超过10万个“Ascend 910C相当”产品。但这一数字不应理解为“一台光刻机年产10万个AI芯片成品”。

附录D模型中,910C相当品由2个7nm逻辑裸片与8组HBM2e堆叠内存构成。HBM方面假设DRAM裸片8层堆叠、使用8组,即每个成品需64个DRAM裸片。逻辑与DRAM所需的曝光次数、单片晶圆可得裸片数、良率均不同,HBM还需叠加多层DRAM堆叠工序的良率影响。

CTS据此将光刻机可处理的晶圆数按各工序所需通过次数划分,乘以可得裸片数与良率,分别计算逻辑和存储产量,再求有限光刻机在逻辑与存储间的最优分配,并计入先进封装良率。因此,“一台年产10万个”是从支撑多道制造工序的整体曝光能力反推的换算值,最大前提是曝光以外的前道设备与先进封装能力均已齐备。

报告指出,中国在蚀刻和成膜设备方面也存在短缺制约,若这些瓶颈未解,追加浸没式DUV也可能无法提升910C产量。能曝光DRAM电路,与能将其以高良率堆叠为HBM、再与逻辑裸片组合出货,是两种不同的能力。

CTS建议:从许可制转向全面禁运

荷兰自2023年9月起对先进光刻设备实施出口管制,2024年9月7日将NXT:1970i和NXT:1980i纳入许可制。ASML同年9月6日声明称,出口这些设备需向荷兰政府而非美国政府申请许可;NXT:2000i及以后型号此前已属荷兰出口许可对象。

荷兰政府说明该制度为逐案审查对欧盟域外出口,并非全面禁止出口。CTS在2026年9月报告中分析,NXT:1980i在纳入许可制后仍有相当数量对华出货获准。

CTS此次建议将该许可制改为原则上停止对中国全域出口浸没式DUV的政策,并要求限制已安装于先进工厂的设备在维护、备件供应及移设转用方面的支持。报告同时指出,这只是研究机构的政策建议,9月报告发布并不意味新的全面禁运已生效。

报告关注的核心是:即使以成熟工艺用途进口的设备,也存在后续转用于先进芯片制造的可能,并列举了设备或主要部件转移至其他工厂、既有工厂工艺升级、工序中晶圆跨厂转移等路径。但这些属于对出口管制应考量的转用风险分析,并非343台全部实际转用于先进工艺的证据。

结语:设备数量≠实际产能

出口管制的难点在于同一光刻设备可用于多世代半导体制造。某型号可用于7nm级,不等于收货方当前即用于该用途。若采取按最终用途许可的制度,则不仅需申报购买时用途,还需确认导入后设备的实际配置与工序。

ASML的客户支持包括配合制造排程的维护与升级、减少非计划停机的诊断、以及将备件部署至设备附近的物流体系。设备移设至其他工厂时也需规划、物资和熟练技术人员支持。因此,限制新设备出货与限制既有设备的部件及维护支持,影响的是不同环节:前者抑制未来新增曝光能力,后者影响已导入设备能以多长、多稳定的性能运行。

仅凭累计获取343台这一事实,无法判断中国能否在无外部支持情况下维持同等产能。要评估中国先进半导体增产能力,需追踪实际运行的浸没式DUV配置于哪些工厂、用于逻辑还是DRAM,并考察成膜、蚀刻等前道设备及HBM堆叠、先进封装能力是否与曝光能力匹配。当备件与维护体系也得到保障、能够在整个制造流程中维持高良率并持续出货时,343台这一数字才能在多大程度上转化为实际的AI芯片供应能力,才会真正清晰。



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