当前人工智能、5G、物联网、云计算技术在各行业快速普及,带动28nm以上成熟节点半导体芯片需求不断攀升。汽车、工业机械、家用电器等领域需要大规模制造传统芯片,DUV光刻是这类芯片生产的关键工艺。代工厂和集成器件制造商为扩大产能,持续投资采购相关设备。
EUV光刻虽可满足5纳米以下最先进节点芯片生产需求,但前期技术投入成本极高。而ArFi氟化氩浸没式DUV光刻技术结合多重图案化技术,可以制造尺寸小至7nm甚至5nm的芯片,同时大幅降低生产成本。因此多数制造商选择DUV多重图案化方案,持续拉动光刻机设备需求。
新能源汽车、AI产业的指数级增长,进一步放大了芯片市场规模。同时工业自动化、汽车电子、物联网设备对28nm及以上成熟节点芯片的需求持续增加,这类应用更适配DUV光刻机而非EUV光刻机,代工厂因此纷纷扩建基于DUV技术的晶圆厂设施。
全球多国政府推出半导体产业激励与本土生产补贴政策,比如美国CHIPS法案、欧盟《芯片法案》,这类政策推动企业扩大本土产能,带动了光刻机采购需求的额外增长。
二、光刻机替代方案
光刻机替代方案已形成多技术路径突破,国产化和新技术路线为芯片制造提供自主可控的选择。
采用激光诱导放电等离子体(LDP)技术与ASML的LPP技术形成差异化竞争,Hyperion- 1原型机通过简化等离子体制备流程,实现体积缩小60%、能耗降低30%,且已小批量试产5-3纳米芯片。2026年量产的Hyperion- 2将重点突破更复杂工艺集成,直指主流高端芯片生产需求。
上海宇量升通过全自主光学系统设计与精密温控技术,使设备在28纳米制程的良品率突破军用标准的92%阈值。该设备支撑北斗导航芯片和雷达组件生产,实现军工领域全产线脱钩ASML设备的里程碑。
浙江大学研发的"羲之"电子束光刻机达到0.6纳米精度,其无掩膜直写技术通过编程调整电路结构,特别适配量子芯片迭代研发中的频繁设计验证场景,为下一代半导体制造储备基础工艺能力。
该技术通过物理压印替代光学成像,规避了极紫外光源等卡脖子环节,在存储芯片领域已有商业设备落地。近期中科院团队在晶圆级压印均匀性上取得突破,使得该路线向逻辑芯片延伸成为可能。