Maskinen, som upptar nästan ett helt fabriksgolv, har byggts av ett team bestående av före detta ingenjörer från ASML. Dessa har bakåtutvecklat företagets extremt ultravioletta litografimaskiner, enligt två personer med insyn i projektet som Reuters talat med.
Projektet har genomförts i största hemlighet och faller under landets halvledarstrategi, som enligt statliga medier leds av Xi Jinpings förtrogne Ding Xuexiang. Han är chef för kommunistpartiets centrala kommission för vetenskap och teknik. Den kinesiska elektronikjätten Huawei spelar en nyckelroll i att koordinera ett nätverk av företag och statliga forskningsinstitut över hela landet, som involverar tusentals ingenjörer.
— Målet är att Kina så småningom ska kunna tillverka avancerade chip på maskiner som är helt kinesisktillverkade, säger en av personerna med insyn. — Kina vill att USA ska vara 100 procent utestängt från deras leveranskedjor.
Kina flera år före enligt prognoserna
Att Kina har kommit så här långt är en överraskning för många. I april förra året sa ASML:s vd Christophe Fouquet att Kina skulle behöva "många, många år" för att utveckla tekniken. Men existensen av denna prototyp, som Reuters nu avslöjar för första gången, tyder på att landet kan ha kommit flera år närmare halvledaroberoende än vad analytiker förutsett.
Maskinen är i drift och genererar framgångsrikt extremt ultraviolett ljus, men har ännu inte producerat fungerande chip. Kinesiska myndigheter har satt 2028 som mål för att producera fungerande chip på prototypen, men de som står nära projektet menar att ett mer realistiskt mål är 2030. Det är fortfarande flera år tidigare än det decennium som analytiker tidigare trott att det skulle ta för Kina att komma ikapp västvärlden.
Genomslaget markerar kulmen på en sexårig statlig satsning för att uppnå halvledarsjälvförsörjning – en av president Xi Jinpings högsta prioriteringar. Medan Kinas halvledarmål har varit offentliga har EUV-projektet i Shenzhen genomförts i hemlighet.
Västblockets tidigare tekniska monopol
Fram till nu har endast ASML, med huvudkontor i Veldhoven i Nederländerna, behärskat EUV-tekniken. Företagets maskiner, som kostar runt 250 miljoner dollar styck, är oumbärliga för tillverkning av de mest avancerade chip som designas av företag som Nvidia och AMD – och produceras av chiptillverkare som TSMC, Intel och Samsung.
ASML byggde sin första fungerande prototyp av EUV-teknik redan 2001, men det tog nästan två decennier och miljarder euro i forsknings- och utvecklingskostnader innan företaget kunde producera sina första kommersiellt tillgängliga chip 2019.
"Det är begripligt att företag vill replikera vår teknologi, men att göra det är ingen liten bedrift", säger ASML i ett uttalande till Reuters.
ASML:s EUV-system är för närvarande tillgängliga för USA:s allierade, inklusive Taiwan, Sydkorea och Japan.
Exportrestriktioner skapade ny verklighet
Från 2018 började USA sätta press på Nederländerna för att blockera ASML från att sälja EUV-system till Kina. Restriktionerna utvidgades 2022 när Biden-administrationen införde omfattande exportkontroller för att kapa Kinas tillgång till avancerad halvledarteknik. Inget EUV-system har någonsin sålts till en kund i Kina, bekräftar ASML.
Kontrollerna riktade sig inte bara mot EUV-system utan även äldre maskiner som producerar mindre avancerade chip, i syfte att hålla Kina minst en generation efter i chipproduktionskapacitet.
Exportrestriktionerna har bromsat Kinas framsteg mot halvledarsjälvförsörjning i åratal och begränsat avancerad chipproduktion hos Huawei. Men de har också skapat en stark drivkraft för Kina att utveckla egen kapacitet.
Före detta ASML-ingenjörer nyckeln till genombrott
Rekryteringen av nyckelpersonal har varit avgörande för projektets framgång. Teamet inkluderar nyligen pensionerade, kinesiskfödda före detta ASML-ingenjörer och vetenskapsmän – förstahandsmål för rekrytering eftersom de besitter känslig teknisk kunskap men möter färre professionella begränsningar efter att ha lämnat företaget.
Två nuvarande ASML-anställda med kinesisk nationalitet i Nederländerna berättade för Reuters att de har kontaktats av rekryterare från Huawei sedan åtminstone 2020.
Europeiska integritetslagar begränsar ASML:s förmåga att spåra tidigare anställda. Även om anställda skriver under sekretessavtal har det visat sig svårt att genomdriva dessa över gränser. ASML vann en dom på 845 miljoner dollar 2019 mot en tidigare kinesisk ingenjör anklagad för att ha stulit affärshemligheter, men den tilltalade ansökte om konkurs och fortsätter att verka i Peking med kinesiskt statligt stöd.
De före detta ASML-veteranerna gjorde genombrottet i Shenzhen möjligt. Utan deras intima kunskap om tekniken skulle det ha varit nästan omöjligt att bakåtutveckla maskinerna.
Bland de rekryterade finns Lin Nan, ASML:s tidigare chef för ljuskällesteknik, vars team vid Kinesiska vetenskapsakademins Shanghai Institute of Optics har ansökt om åtta patent för EUV-ljuskällor på 18 månader.
Prototypen enorm och fortfarande grov
ASML:s mest avancerade EUV-system är ungefär lika stora som en skolbuss och väger 180 ton. Efter misslyckade försök att replikera storleken blev prototypen i Shenzhen-laboratoriet många gånger större för att förbättra kraften.
Den kinesiska prototypen är grov jämfört med ASML:s maskiner men tillräckligt operativ för testning. Kina ligger efter ASML främst för att forskarna har kämpat med att få tag på optiska system som de från tyska Carl Zeiss AG, en av ASML:s nyckelleverantörer.
Maskinerna avfyrar lasrar mot smält tenn 50 000 gånger per sekund, vilket genererar plasma vid 200 000 grader Celsius. Ljuset fokuseras med hjälp av speglar som tar månader att producera.
Kinas främsta forskningsinstitut har spelat nyckelroller i att utveckla inhemska alternativ. Changchun Institute of Optics uppnådde ett genombrott med att integrera extremt ultraviolett ljus i prototypens optiska system, vilket gjorde det möjligt för den att bli operativ i början av 2025, även om optiken fortfarande kräver betydande förfining.
Jeff Koch, analytiker vid analysföretaget SemiAnalysis och tidigare ASML-ingenjör, säger att Kina kommer att ha uppnått "meningsfulla framsteg" om ljuskällan har tillräcklig kraft, är tillförlitlig och inte genererar för mycket kontaminering.
— Det finns ingen tvekan om att detta är tekniskt genomförbart, det är bara en fråga om tidslinje, säger han.
— Kina har fördelen att kommersiell EUV nu existerar, så de börjar inte från noll.
Komponenter från andrahandsmarknaden
För att få de nödvändiga delarna plundrar Kina komponenter från äldre ASML-maskiner och köper delar från ASML:s leverantörer via andrahandsmarknader. Nätverk av mellanhandsföretag används ibland för att dölja den slutliga köparen.
Exportbegränsade komponenter från japanska Nikon och Canon används för prototypen. Internationella banker auktionerar regelbundet äldre halvledarfabrikationsutrustning. Auktioner i Kina sålde äldre ASML-litografiutrustning så sent som i oktober 2025.
Ett team på runt 100 nyutexaminerade universitetsstudenter fokuserar på att bakåtutveckla komponenter från både EUV- och äldre litografimaskiner. Varje arbetares skrivbord filmas av en individuell kamera för att dokumentera deras ansträngningar att demontera och montera ihop delar igen – arbete som beskrivs som nyckeln till Kinas litografiinsatser.
Huawei koordinerar hela kedjan
Medan EUV-projektet drivs av den kinesiska staten är Huawei involverat i varje steg av leveranskedjan, från chipdesign och fabrikationsutrustning till tillverkning och slutlig integration i produkter som smartphones.
Företagets vd Ren Zhengfei briefar högre kinesiska ledare om framstegen. USA placerade Huawei på en svartlista 2019, vilket förbjuder amerikanska företag från att göra affärer med dem utan licens.
Huawei har utplacerat anställda till kontor, fabrikationsanläggningar och forskningscentrum över hela landet för insatsen. Anställda som tilldelats halvledarteam sover ofta på plats och förbjuds att återvända hem under arbetsveckan, med begränsad telefonåtkomst för team som hanterar mer känsliga uppgifter.
Inne på Huawei känner få anställda till omfattningen av detta arbete.
— Teamen hålls isolerade från varandra för att skydda projektets konfidentialitet, säger en av personerna.
— De vet inte vad de andra teamen arbetar med.
En teknologisk kapplöpning mot tiden
Trots framstegen står Kina fortfarande inför betydande tekniska utmaningar, särskilt när det gäller att replikera de precisionoptiska system som västerländska leverantörer producerar. Men projektets existens visar att exportrestriktionerna, som var tänkta att bromsa Kinas utveckling, i stället kan ha accelererat landets satsning på självförsörjning.
Kapplöpningen om halvledardominans har blivit ett av det 21:a århundradets mest kritiska teknologiska krig. Med Manhattanprojektet för chip har Kina visat att landet är berett att satsa enorma resurser och använda de mest sofistikerade metoder för att bryta det västerländska monopolet – oavsett kostnad.
