Chińska państwowa spółka Shanghai Aishengna Electronic Technology Group rozpoczęła produkcję rodzimych maszyn do litografii immersyjnej DUV. Według Reutersa w 2026 roku ma powstać około pięciu takich urządzeń, a rok później około 20. Pierwszymi odbiorcami mają być największe chińskie firmy półprzewodnikowe, w tym SMIC, Hua Hong Semiconductor oraz producent pamięci CXMT.

Skala produkcji jest na razie niewielka, a możliwości nowych systemów nie dorównują rozwiązaniom najbardziej doświadczonych producentów. Mimo to projekt ma duże znaczenie strategiczne. Jeżeli chińskie maszyny sprawdzą się w pracy wielkoseryjnych fabryk i uda się zwiększyć ich produkcję, Chiny mogą stopniowo ograniczać zależność od zagranicznego sprzętu litograficznego.

Kluczowe będą nie prototypy, lecz praca w fabrykach

Sama budowa działającej maszyny DUV nie oznacza jeszcze, że Chiny stworzyły pełnoprawną alternatywę dla systemów ASML. W produkcji półprzewodników liczą się nie tylko parametry optyczne urządzenia, ale również dokładność nakładania kolejnych warstw, przepustowość, niezawodność, poziom defektów i uzysk produkcyjny.

Maszyna pracująca w fabryce musi przez tysiące godzin utrzymywać niezwykle wysoką precyzję, wykonywać ogromną liczbę ekspozycji i zachowywać powtarzalność procesu. Dopiero praca chińskich urządzeń w warunkach produkcji seryjnej pokaże więc, jak konkurencyjne są pod względem niezawodności, jakości i wydajności.

To właśnie ten etap będzie znacznie ważniejszy niż sama informacja o wyprodukowaniu pierwszych egzemplarzy.

Czym jest litografia immersyjna DUV?

Fotolitografia jest jednym z podstawowych etapów produkcji układów scalonych. W dużym uproszczeniu maszyna litograficzna działa jak wyjątkowo precyzyjny projektor, który przenosi wzór układu na pokryty materiałem światłoczułym krzemowy wafel.

W zaawansowanych systemach DUV wykorzystywane jest światło lasera ekscymerowego ArF o długości fali 193 nanometrów. W odmianie immersyjnej przestrzeń pomiędzy układem optycznym a krzemowym waflem wypełnia cienka warstwa wody, co pozwala zwiększyć rozdzielczość procesu.

Technologia DUV jest starsza od EUV, ale nadal odgrywa bardzo ważną rolę w przemyśle półprzewodnikowym. Dzięki technikom wielokrotnego nanoszenia wzorów może być wykorzystywana również przy bardziej zaawansowanych procesach technologicznych. Wiąże się to jednak z większą liczbą operacji, wyższymi kosztami i trudniejszą kontrolą błędów.

ASML pozostaje punktem odniesienia

Najważniejszym producentem zaawansowanych systemów litograficznych pozostaje holenderski ASML. Firma nie jest jedynym dostawcą urządzeń DUV — immersyjne skanery ArF oferuje również japoński Nikon — ale to ASML zdobyło dominującą pozycję w najbardziej wymagającym segmencie rynku.

Przewaga holenderskiej firmy jest efektem wielu lat rozwoju optyki, laserów, systemów pozycjonowania wafli, mechatroniki, metrologii i oprogramowania. Wszystkie te elementy muszą działać jednocześnie z dokładnością liczoną w nanometrach. ASML zbudowało też rozbudowaną sieć wyspecjalizowanych dostawców, której odtworzenie jest wyjątkowo trudne.

Jeszcze silniejsza jest pozycja firmy w litografii EUV, wykorzystywanej przy produkcji najbardziej zaawansowanych chipów. W tym segmencie Chiny nadal nie mają porównywalnego rozwiązania.

Chiński projekt DUV nie oznacza więc końca technologicznej przewagi ASML. Może jednak stać się początkiem stopniowego ograniczania jednej z ważnych zależności chińskiego sektora półprzewodnikowego.

Kontrole eksportu zwiększyły presję na rozwój własnych technologii

Rozwoju chińskiej litografii nie da się oddzielić od trwającej rywalizacji technologicznej z USA i ich sojusznikami.

Chiny od lat nie mogą kupować najbardziej zaawansowanych systemów EUV, a Holandia rozszerzała również ograniczenia dotyczące eksportu części zaawansowanych urządzeń DUV. Stany Zjednoczone równolegle zaostrzały restrykcje obejmujące sprzęt potrzebny do produkcji najbardziej zaawansowanych półprzewodników.

Litografia stała się przez to jednym z najważniejszych technologicznych wąskich gardeł dla chińskich producentów.

Jeżeli Aishengna doprowadzi własne urządzenia do poziomu pozwalającego na stabilną produkcję wielkoseryjną, część importowanych systemów będzie mogła być zastępowana sprzętem krajowym. Nie oznacza to, że ograniczenia eksportowe przestaną działać. Nadal mogą utrudniać dostęp do najbardziej zaawansowanych technologii, zwiększać koszty inwestycji i spowalniać rozwój.

Jednym z ich długoterminowych skutków może być jednak dodatkowa presja na rozwój własnego chińskiego łańcucha dostaw.

Długoterminowe ryzyko dla ASML

W krótkiej perspektywie chiński projekt nie powinien istotnie zagrozić pozycji ASML. Kilka czy nawet kilkadziesiąt krajowych urządzeń rocznie pozostaje niewielką liczbą w porównaniu ze skalą działalności holenderskiej firmy. ASML nadal ma przewagę technologiczną, wieloletnie doświadczenie serwisowe oraz dojrzały ekosystem dostawców.

Znacznie istotniejsza jest perspektywa kilku lub kilkunastu lat.

Jeżeli chińscy producenci zdołają przejść od pojedynczych urządzeń do dziesiątek, a następnie setek maszyn rocznie, ASML może stopniowo tracić część pozycji na jednym z najważniejszych rynków inwestycji półprzewodnikowych.

Proces najprawdopodobniej zaczynałby się od mniej wymagających zastosowań. Wraz z poprawą parametrów krajowych systemów ich wykorzystanie mogłoby jednak rozszerzać się na bardziej zaawansowane segmenty produkcji.

Zyskać może cały chiński łańcuch dostaw

Znaczenie projektu wykracza poza samego producenta maszyn litograficznych.

Skaner DUV składa się z dużej liczby wyspecjalizowanych komponentów: laserów, elementów optycznych, czujników, silników, układów pozycjonowania, systemów próżniowych, ceramiki technicznej, systemów sterowania oraz specjalistycznego oprogramowania.

Jeżeli kolejne elementy tego łańcucha będą lokalizowane w Chinach, rozwój własnej litografii może zwiększać popyt na technologie dostarczane przez krajowe przedsiębiorstwa.

Dla takich producentów chipów jak SMIC, Hua Hong czy CXMT znaczenie ma natomiast nie tylko cena urządzeń. Kluczowe jest bezpieczeństwo dostaw i możliwość serwisowania sprzętu we własnym kraju. Fabryka półprzewodników jest inwestycją liczoną w miliardach dolarów, a brak dostępu do jednego z podstawowych typów urządzeń może ograniczyć wykorzystanie całej linii produkcyjnej.

Zachód może stopniowo tracić część technologicznej dźwigni

Skuteczność kontroli eksportu w dużej mierze zależy od tego, czy objęte nimi technologie są dla Chin trudne do zastąpienia.

Litografia była pod tym względem szczególnie ważna, ponieważ jej rozwój wymaga nie tylko ogromnego kapitału, lecz również wiedzy i doświadczenia gromadzonych przez dziesięciolecia.

Jeżeli krajowe systemy DUV okażą się użyteczne komercyjnie, będzie to sygnał, że część tej bariery może być stopniowo zmniejszana.

Nie oznacza to jednak przełamania wszystkich technologicznych ograniczeń. Chiny nadal pozostają zależne od zagranicznych technologii w wielu elementach najbardziej zaawansowanej produkcji półprzewodników, a rozwój własnej litografii EUV jest osobnym i znacznie trudniejszym wyzwaniem.

Każdy komponent, który chiński przemysł będzie jednak w stanie produkować samodzielnie, ograniczy zakres technologii, których brak może skutecznie hamować rozwój krajowych fabryk.

To jeszcze nie jest „chiński ASML”

Rozpoczęcie produkcji immersyjnych systemów DUV jest ważnym etapem, ale nie powinno być utożsamiane ze stworzeniem chińskiego odpowiednika ASML.

Najważniejsze pytanie nie brzmi już wyłącznie, czy Chiny potrafią zbudować taką maszynę. Znacznie ważniejsze jest to, czy będą w stanie produkować ją seryjnie, utrzymywać wysoką jakość kolejnych egzemplarzy, zapewniać wieloletni serwis oraz osiągać parametry wymagane przez fabryki pracujące przez całą dobę.

Jeżeli odpowiedź będzie twierdząca, konsekwencje wykroczą poza sam rynek maszyn litograficznych. Zmniejszy się zależność chińskich producentów od zagranicznego sprzętu, osłabnie część przewagi wynikającej z kontroli eksportu, a krajowy sektor półprzewodnikowy otrzyma jeden z kluczowych elementów własnego ekosystemu.

Kilka pierwszych urządzeń nie zmienia jeszcze globalnego układu sił. Znacznie ważniejszy jest sygnał, że bariera technologiczna, która przez lata należała do najtrudniejszych do odtworzenia w całym przemyśle półprzewodnikowym, zaczyna być stopniowo naruszana.