根據《路透社》獲得的消息顯示,在中國深圳一座戒備森嚴、高度保密的實驗室內,中國科學家與工程師們悄然達成了一項華盛頓多年來竭力阻止的目標:一台能夠生產高階製程晶片的 EVU 光刻機原型機。據傳這台極紫外微影製程(EUV)機器原型已於 2025 年初完工,目前正處於測試階段。這台機器的規模驚人,幾乎佔據了整個工廠樓層。據兩位知情人士透露,該設備是由一組曾任職於荷蘭半導體巨頭艾司摩爾(ASML)的前工程師團隊,透過對 ASML 極紫外光微影設備進行「逆向工程」(Reverse-engineering)所開發而成。
傳中國已造出國產 EUV 極紫外光刻機原型機
EUV 光刻機被譽為半導體製造的「皇冠明珠」也是人類至今最高科技的智慧結晶,它的工作原理是透過極紫外光束,在矽晶圓上刻蝕比人類頭髮細數千、數萬倍的電路。目前,這種製造能力幾乎由西方國家壟斷,且由荷蘭 ASML 獨家供貨。正常情況下製程越精密,晶片的運算能效越高。據傳,目前中國的這台原型機已經投入運作,並成功產生了極紫外光。然而,知情人士指出,儘管光源系統已經運作,但該機器目前尚未能產出可運作的晶片。
儘管如此,這項進展已足以引起業界警覺。今年四月,ASML 執行長 Christophe Fouquet 曾公開表示,中國需要「許多年、許多年」才能開發出此類技術。但隨著這台原型的曝光,顯示中國實現半導體自主化的速度,可能比分析師預測的要提前數年。
中國版「曼哈頓計畫」,目標打造國產EUV光刻機
這項突破是中國政府為期六年、旨在實現半導體自給自足計畫的終極答卷,也被視為中國國家主席習近平的首要任務之一。雖然中國的半導體野心早已是公開的秘密,但這項設於深圳的 EUV 專案一直處於極度保密狀態。消息人士將此專案比作中國版的「曼哈頓計畫」(即美國在二戰期間開發原子彈的秘密動員開發模式)。該專案隸屬於國家半導體戰略框架下,據官方媒體報導,該戰略由習近平的親信、中央科技委員會主任丁薛祥直接督導。

在這場舉國體制的行動中,傳言華為(Huawei)在其中扮演了關鍵的協調角色,動員了數以千計的工程師。「目標是讓中國最終能使用完全國產的機器製造先進晶片,」一位知情人士表示,「中國希望將美國百分之百踢出其供應鏈。」
作為專案的核心協調者,華為在其中的投入已超出了普通企業的範疇。據悉,華為將員工派駐到全國各地的辦公室、晶圓廠與研發中心。這些員工通常在工作現場住宿,週一至週五禁止回家,且在處理高度敏感任務時,手機通訊受到嚴格限制。華為內部也採取嚴格的「資訊隔絕」,不同團隊之間互不清楚對方的研究內容,以最大限度防止洩密。
為了突破技術瓶頸,專案組將目標鎖定在曾在 ASML 工作、具備敏感技術知識的華裔工程師與科學家。一名被招募至該專案的 ASML 資深工程師透露,當他領取高額簽約獎金時,驚訝地發現自己的識別證竟然使用「化名」。進入實驗室後,他認出了其他幾位前 ASML 同僚,他們同樣以假名工作。這種做法旨在防止這些人才的行蹤被西方國家追蹤,確保開發過程的絕對隱密。

自 2019 年以來,中國針對海外半導體專家啟動了極具誘惑力的招募計畫。根據政府文件顯示,簽約獎金從 300 萬到 500 萬人民幣(約 42 萬至 70 萬美元)不等,並提供購屋補貼。其中一位關鍵人物是 ASML 前光源技術負責人林楠(Lin Nan,音譯)。他在離開 ASML 後,帶領科學院上海光學精密機械研究所團隊,在短短 18 個月內提交了 8 項關於 EUV 光源的專利申請。此外,據悉部分已取得他國國籍的專家被賦予了中國護照,並被允許維持雙重國籍,儘管中國官方在法律上並不承認雙重國籍。
克服光學與精密工程的極限仍待客服
雖然原型機已初步成型,但中國仍面臨重大的技術挑戰,特別是在複製西方供應商生產的精密光學系統方面。ASML 的 EUV 系統大小與一輛校車相當,重量達 180 噸。由於中國研究人員在縮小系統體積上遇到困難,深圳實驗室的原型機體積比 ASML 的版本大上數倍,以試圖透過規模來補償功率損失。
光學系統是中國目前遇到最大的困難點,ASML 的光刻機依賴德國蔡司(Carl Zeiss AG)提供的精密鏡片,這些鏡片製作極其複雜與困難,而且精密度要求極高,據悉,如果將製造光刻機的鏡組等比例放大到德國國土的面積,其平整度誤差仍能維持在 0.1 毫米之內。不誇張的說,如果沒有蔡司也不會有目前各種高端的光刻機誕生。
蔡司如何給價值 1.5 億美金的 EUV 光刻機製作專用光學元件也有相觀影片可看,推薦觀賞:
據悉中國目前正透過國內頂尖研究機構如長春光機所(CIOMP)尋求精密鏡片的國產替代方案,長春光機所在 2025 年初於集成極紫外光到光學系統方面取得了突破,使得原型機能夠運作。該機構目前正以「不設上限」的薪資和高達 400 萬人民幣的研究資助招募博士後研究員,反映出研發壓力之大。
在無法獲得先進設備的情況下,中國採取了一種靈活但艱難的策略:從二手機台市場拆解零件。消息人士指出,中國正從較舊的 ASML 機器中回收組件,並透過中間商網絡從 ASML 的供應商手中購買零組件,以掩飾最終買家身份。日本尼康(Nikon)和佳能(Canon)受出口限制的部件也被發現用於該原型機中。深圳實驗室中有一支由約 100 名大學畢業生組成的團隊,專門負責對 EUV 和 DUV(深紫外光)設備的零組件進行逆向拆解。每個人的辦公桌上都裝有攝影機,詳細記錄拆卸與組裝的過程,成功重新組裝組件的人員將獲得額外獎金。
中國目標在 2028 年完成國產 EVU 光刻機研發與晶片生產
根據知情人士的說法,中國政府已定下目標:在 2028 年前利用這台原型機生產出可運作的晶片。然而,專案參與者普遍認為 2030 年是一個更現實的目標。即便如此,這個時間點仍比西方分析師原先預期的「十年以上」要快得多。雖然西方(特別是美國、荷蘭與日本)持續收緊出口管制,試圖將中國的技術水平維持在至少落後一代的程度,但中國不計成本追求技術自主國產的決心恐怕也不容小覷。


