Valóban Kína-e a chipgyártás központja?

Sokakban (szinte mindenkiben) él az a benyomás, hogy a modern elektronika döntően Kínából származik, és a globális technológiai világ nagyrészt a kínai chipgyártásra támaszkodik. A készülékeken látható Made in China felirat valóban ezt a képet erősíti, ám a félvezetők összetett ellátási láncát közelebbről vizsgálva jóval kiegyensúlyozottabb kép rajzolódik ki.

A világ legfontosabb, legnagyobb hozzáadott értékű és legfejlettebb mikrochipjeinek gyártása egyáltalán nem Kínában történik, hanem olyan országokban, amelyek a modern litográfiai technológia birtokosai és fejlesztői - ez a kör pedig kifejezetten szűk. Ez az ökoszisztéma alkotja a modern félvezetőipar valódi „nehezét”, és ezek teszik lehetővé a mobiltelefonok, számítógépek, szerverek, autók és katonai rendszerek működését.

Mi az a litográfia és miért szűk a klub?

A litográfia a félvezetőgyártás központi, legkritikusabb folyamata, amelynek segítségével a tranzisztorok kívánt mintázatát rávetítik a szilíciumlapkára. Ez határozza meg, hogy milyen kicsi, mennyire energiatakarékos és milyen teljesítményű chipet lehet gyártani.
Tulajdonképpen a litográfia a chipgyártás „nyomdagépe”, de extrém összetett és fizikai határterületeken működik.

Az elmúlt évtizedekben a litográfiai vetítési képesség elképesztő fejlődésen ment keresztül: a tranzisztorok mintázatának mérete a 1970-es évek 10 mikrométeres tartományából néhány nanométerre zsugorodott. A kezdeti korszakban még látható fényt és egyszerű optikai rendszereket használtak, amelyekkel 10–5 mikrométeres struktúrákat lehetett kialakítani. A nyolcvanas évekre megjelent a 3–2 mikrométeres technológia, majd az 1 mikrométer alatti „submikron” korszak, amely óriási áttörést jelentett, és olyan új kihívásokat hozott, mint a diffrakció vagy a fókuszmélység korlátai. A kilencvenes évektől kezdve az ipar áttért a mély ultraibolya (DUV – deep ultraviolet, mély ultraibolya) litográfiára, előbb 248 nm-es, majd 193 nm-es lézerekkel, amellyel sorozatban születtek a 250, 180, 130, 90 és 65 nanométeres csíkszélességek. Ekkor olyan technikák váltak létfontosságúvá, mint az optical proximity correction (OPC – optikai közelségkompenzáció), a phase-shift mask (fázistoló maszk), valamint a különféle resolution enhancement techniques (RET – felbontásjavító eljárások), amelyek valójában már a fizikai korlátok ellen „csalták ki” a kisebb vonalszélességeket. A DUV technológia csúcsát az immersion lithography (immerziós litográfia) jelentette: a lencse és a wafer (szilícium ostya/lapka) közé nagy törésmutatójú folyadékot vezetve 45, 32, 28, majd 22 és 14 nanométeres struktúrákat is sikerült létrehozni – még mindig ugyanazzal, a 193 nm-es fényforrással.

A valódi ugrás az EUV lithography (extrém ultraibolya litográfia) megjelenése volt, amely 13,5 nm-es hullámhosszú fényt használ, vákuumban működik, tükrös optikával, lézer-plazma fényforrással és több tízrétegű Bragg-mirrors (Bragg-tükrök) segítségével. Ennek köszönhetően 7, 5, majd 3 nanométeres generációk kerültek tömegtermelésbe, és a 2 nanométeres korszak már előkészületben van.

A litográfia mintegy ötven év alatt körülbelül háromezerszeres javulást ért el a mintázható részletméretben: a 10 000 nm-es struktúráktól eljutott a 3 nm körüli finomságig, miközben a pozicionálási pontosság, az overlay error (rétegillesztési hiba) és a line-edge roughness (élrecézettség) is nanométeres szintre csökkent. Ez a fejlődés a kvantumfizika határterein mozgó optikai rendszerek, extrém pontosságú mechanikai megoldások és kifinomult anyagtudományi innovációk összjátékának eredménye.

A litográfia tudományának titkait tudó – és azt érdemben fejleszteni képes – országok köre extrém módon szűk, a tagság bővítése pedig gyakorlatilag nem létezik, mert erre sem ipari, sem stratégiai igény nincs. Ennek nagyon mély, összetett geopolitikai okai vannak, amelyek részletezése nem tartozik lapunk profiljába, ám a technológiai korlátok között meg kell említeni, hogy a modern litográfia működtetése olyan szintű optikai, anyagtudományi, kvantumfizikai és precíziós gépészeti kompetenciákat igényel, amelyek a világ túlnyomó részén egyáltalán nem léteznek. Az EUV-rendszerek gyártása több ezer beszállító összehangolt és több évtizedes fejlesztési munkájára épül, a kritikus alkatrészek jelentős része pedig kizárólag holland, japán és amerikai iparági szereplőktől származik. Ezt a komplex beszállítói láncot nem lehet lemásolni vagy rövid idő alatt kiépíteni, még akkor sem, ha egy ország korlátlan pénzügyi forrásokkal rendelkezik. Így a litográfiai technológia birtoklása valójában nemcsak pénz, hanem több generáción át örökített tudás, ipari tradíció és stratégiai együttműködés eredménye, amelyet jelenleg mindössze néhány állam képes fenntartani.

Hol tart most a litográfia Kínában?

A félvezetőipar fejlődése során Kína hosszú ideig csak késéssel és alacsonyabb technológiai szinten jutott hozzá a litográfiai eszközökhöz. A kezdeti időszakban még nem volt stratégiai tiltás: a 1980-as és 1990-es években a világ nagy gyártói – Nikon, Canon, később az ASML – viszonylag gond nélkül értékesítettek régebbi generációs optikai és DUV-litográfiai gépeket Kínának. Ezekkel Kína gyorsan meg tudta alapozni a hazai félvezetőiparát, ám még ekkor is csak mikrométeres és a legjobb esetben 90–65 nm-es tartományban mozgott.

A 2000-es évekre Kína a „világ összeszerelő üzeme” lett, és az elektronikai tömegtermeléshez szükséges félvezetőipari technológia iránti igénye megugrott. Az ASML és a japán gyártók továbbra is szállították Kínának a DUV-litográfiai berendezéseket (deep ultraviolet, mély ultraibolya), amelyekkel 65, 45, 28, majd 14 nm-es chipeket is lehetett gyártani – de a fejlesztés tempója még mindig 5–10 évvel elmaradt a nyugati élvonaltól. Kínának ekkor még nem volt komoly ambíciója a világszintű chipgyártásra, de már megkezdte saját fotolitográfiai iparának felépítését (SMIC, Huahong, Shanghai Microelectronics – SME).

A fordulópontot a 2010-es évek közepe hozta el: Kína felismerte, hogy az ország technológiai önállósága elképzelhetetlen saját mikrochip-gyártás nélkül, ezért gigantikus állami beruházásokat indított (Big Fund I és II), amelyek célja többek között a 7 nm alatti csíkszélesség elérése volt. Ebben a szakaszban Kína már EUV-litográfiai gépet is szeretett volna beszerezni, hiszen a TSMC és a Samsung ekkorra már az EUV első generációit készültek tömegtermelésbe állítani.

2018 körül azonban a geopolitika közbeszól: az Egyesült Államok felismerte, hogy az EUV-litográfia stratégiai csúcstechnológia, és – mivel az EUV-gép holland ASML gyártmány ugyan, de az alkatrészek döntő része amerikai és japán eredetű – az USA exportkontrollt vezetett be. Ennek következtében Kína számára végleg lezárult az EUV-berendezések importja. A tiltás nemcsak az EUV-t érintette, hanem a legfejlettebb DUV-berendezéseket is. Kína ezután csak olyan litográfiai gépeket vásárolhatott, amelyekkel legfeljebb 28–14 nm csíkszélesség gyártható. A tiltások hatására Kína megpróbálta saját EUV-láncát felépíteni, ám ez technológiai szempontból szinte lehetetlen vállalkozás. Egy EUV-gép több tízezer egyedi alkatrészből áll, ultra-tiszta optikát (Bragg-tükröket), precíz vákuum- és rezgéscsillapító rendszert és extrém UV-fényt előállító lézer-plazma forrást igényel és Kína a mai napig nem képes ezek komplett integrációjára – és valószínűleg még sok évtizedig nem is lesz képes. A hazai fejlesztés csúcsa jelenleg egy 28 nm-es DUV-litográfiai gép, ami 10–15 évvel van a nyugati élvonal mögött, és amelynek minősége, megbízhatósága és hozama erősen korlátozott. Eközben a világ élvonala már 5 nm, 3 nm és High-NA EUV - technológia irányába tart, amelyből Kína teljesen ki van zárva. Így Kína félvezetőipara jelenleg paradox helyzetben van: miközben hatalmas mennyiségben gyárt elektronikai eszközöket, maga a csúcstechnológiás processzorok gyártásához éppen aktuálisan szükséges litográfiai berendezésekhez egyáltalán nem fér hozzá. Ezért a kínai chipgyártás szintje 14 nm körül stagnál, a világ élvonalától pedig 10–15 év technológiai távolságra van.

Akkor miben erős Kína?

Éppen itt válik igazán világossá a félvezetőipar valódi szereposztása: Kína sikertörténete nem elsősorban a csúcstechnológiás mikrochipek előállításában, hanem egészen más, hatalmas ipari „izomcsoportokban” rejlik. Kína nem a legfejlettebb litográfiát és nem a legkisebb csíkszélességű mikrochipeket gyártja, hanem a termelési lánc azon szakaszait uralja, ahol a mennyiség, a gyorsaság, a logisztika és a rugalmas, költséghatékony gyártási kapacitás a döntő. Hatalmas tömeggyártási infrastruktúrája egész városokra terjed ki: Shenzhen, Dongguan vagy Suzhou ma már olyan elektronikai ipari központok, ahol többmilliós, felkészült munkaerő áll rendelkezésre, a gyártósorok akár napok alatt bővíthetők, és a beszállítók közötti fizikai távolság szinte elhanyagolható — ez nem csúcstechnológia, de a hatékonysága világviszonylatban is páratlan. Kína a modul- és perifériagyártásban is kiemelkedő: itt készül a világ kijelzőpaneljeinek jelentős része, a kamera modulok többsége, az akkumulátorok nagy hányada, valamint számos csatlakozó, kábel, készülékház, Bluetooth- és WiFi-modul. Ezek ugyan nem stratégiai jelentőségű chipek, mégis nélkülözhetetlenné teszik Kínát a globális elektronikai ellátási láncban. Emellett Kína a végszerelésben is meghatározó szerepet tölt be: az Apple-től a Xiaomin át a HP-ig a legtöbb nagy gyártó Kínában szereltet össze, mert a helyi termelés gyors, pontos, nagy volumenű, költséghatékony, és a teljes beszállítói lánc egy térségen belül működik — ezért szerepel oly sok készterméken a jól ismert Made in China felirat.

A csomagolás és tesztelés (ATMP) területén ugyancsak vezető, olyan tokozási technológiákban erős, mint a QFN/DFN, a BGA vagy a CSP, valamint a tömeges SoC- és memória-tesztelés, amely nem igényel csúcslitográfiát, mégis a világ elektronikai iparának nélkülözhetetlen lépése. A régebbi, 28–40–55–90 nanométeres chipek tömeggyártásában szintén meghatározóak: ezek az olcsó mobilprocesszorok, IoT-eszközök, háztartási gépek vezérlői, autóipari szenzorok, kamera modulok és mikrokontrollerek alapját adják — ez hatalmas volumenű és gazdaságilag rendkívül fontos iparág, még ha nem is stratégiai high-tech.

Kína továbbá egyedülálló módon képes integrálni az elektronikai ellátási láncot: egy városon belül elérhető az alkatrészgyártás, a PCB-gyártás, az összeszerelés, a tesztelés, az exportlogisztika és gyakran a fejlesztés is — olyan ökoszisztéma, amelyet máshol nagyon nehéz lenne lemásolni. Ehhez társul a hatalmas, megfizethető mérnöki utánpótlás, az erős kutatóintézeti háttér és a jelentős állami támogatás, amelyet az SMIC, az ARM-licencek, a hazai litográfiafejlesztés (SMEE) és a chiptervező startupok kapnak, stabil második vonalbeli kapacitást építve fel. Mindez azonban nem áll szemben a globális csúcstechnológiával: a modern litográfia és a legfejlettebb chipgyártás továbbra is Tajvan, Dél-Korea, Japán, Európa és az Egyesült Államok kezében van, míg Kína a termelési lánc azon elemeiben erős, amelyek nélkül ezek a csúcstechnológiák nem jutnának el a világ fogyasztóihoz. Ez a munkamegosztás nem gyengíti, hanem éppen erősíti a világgazdaság stabilitását: minden szereplő arra építhet, amiben a legjobb, és ebben Kína a modern elektronikai ökoszisztéma egyik nélkülözhetetlen, konstruktív és meghatározó pillére.

Egy kínai autóban, számítógépeinkben, mobiltelefonjainkban hány mikrochip lehet kínai?

A kínai autókban, számítógépeinkben és mobiltelefonjainkban található mikrochipek döntő többsége valójában nem kínai eredetű, még akkor sem, ha maguk az eszközök Kínában készülnek. Az autók vezérlőegységeinek – a motorvezérlők, a fékrendszer-ECU-k, a futómű- és biztonsági vezérlők, valamint az ADAS rendszerek kamera-, radar- és AI - processzorai ma is kizárólag olyan gyártóktól érkeznek, mint az Infineon és a Bosch (Németország), a Renesas (Japán), az NXP és az STMicroelectronics (EU/USA), illetve az NVIDIA, a Qualcomm vagy a Texas Instruments. Ezek közé Kína sem technológiai, sem megbízhatósági okokból nem tud belépni, így csak a nem kritikus perifériák terén – például ablakemelő, ülésfűtés, klímavezérlő, belső világítás vagy ajtómodulok – jelennek meg kínai, jellemzően 28–90 nanométeres technológiával készült egyszerű mikrokontrollerek és tápáramkörök.

Ugyanez a szerkezet jól látható számítógépeinkben is: a laptopok és asztali PC-k központi feldolgozói (Intel, AMD), grafikus vezérlői (NVIDIA, AMD), memóriái (Samsung, SK Hynix, Micron), valamint a különféle alaplapi vezérlők, PCIe-hidak, háttértárvezérlők és rádiós egységek mind nyugati, japán, tajvani vagy dél-koreai eredetűek, míg Kína többnyire csak a tápegységek egyszerű elektronikáját, az alaplapok egyes olcsó komponenseit vagy a burkolati modularitást adja hozzá.

A mobiltelefonjaink esetében ez még látványosabb: a készülékek szívét adó processzorok – az Apple A-sorozat, a Qualcomm Snapdragon, a Samsung Exynos és a MediaTek Dimensity – kivétel nélkül Tajvanon (TSMC) vagy Dél-Koreában (Samsung) készülnek, az RF-modemeket és rádiós front-endeket amerikai és európai cégek (Qualcomm, Broadcom, Skyworks, Qorvo, NXP) gyártják, a kamerachipek japán eredetűek (Sony), a memóriák pedig koreaiak vagy amerikaiak.

Kína ebben az ökoszisztémában legfeljebb olyan tömegtermelési és moduláris feladatokban domináns, mint a kijelzők, akkumulátorok, kameramodulok, műanyag-fém házak és egyéb perifériák gyártása, illetve az összeszerelés.

Összességében az autóinkban, számítógépeinkben és telefonjainkban található félvezetőknek csupán 10–25 százaléka lehet kínai, és ezek is szinte kizárólag egyszerű, nem stratégiai funkciókat látnak el, míg az eszközeink tényleges „agya” – a komplex processzorok, nagy integráltságú vezérlők, memóriák és rádiós rendszerek – maradéktalanul azokból az országokból származik, amelyek a modern litográfia, chiptervezés és félvezetőgyártás valódi birtokosai.

Források:

1. Our history | ASML https://www.asml.com/en/company/about-asml/history
2. EUV lithography systems – Products | ASML https://www.asml.com/en/products/euv-lithography-systems
3. Decoding China’s Lithography Push to Challenge ASML | TrendForce (2025.11.10) https://www.trendforce.com/news/2025/11/10/news-decoding-chinas-lithography-push-to-challenge-asml-from-sicarrier-to-alternative-euv-paths/
4. U.S. Export Controls and China: Advanced Semiconductors | Congress.gov https://www.congress.gov/crs-product/R48642
5. China’s In-House EUV Machines Entering Trial Production In Q3 2025 | Wccftech https://wccftech.com/china-in-house-euv-machines-entering-trial-production-in-q3-2025/
6. Semiconductor industry 2025: worldwide dynamics and China’s strategic rise unveiled | Yole Group https://www.yolegroup.com/press-release/semiconductor-industry-2025-worldwide-dynamics-and-chinas-strategic-rise-unveiled/
7. Global Semiconductor Sales Increase 15.8% from Q2 to Q3 | SIA https://www.semiconductors.org/global-semiconductor-sales-increase-15-8-from-q2-to-q3-month-to-month-sales-grow-7-0-in-september/
8. China’s Quest for Semiconductor Self-Sufficiency | CETaS https://cetas.turing.ac.uk/publications/chinas-quest-semiconductor-self-sufficiency
9. Legacy Chips: The Next Tech Battle with China | CEPA https://cepa.org/article/legacy-chips-the-next-tech-battle-with-china/
10. SMIC Is Rumored To Complete 5nm Chip Development By 2025 | Wccftech https://wccftech.com/smic-5nm-development-completed-in-2025/