台积电推进无稀土芯片设备研发，保障光刻机产线稳定运行

台积电正在全面对接设备供应商，大范围调研不含稀土永磁组件的芯片制造设备，核心目标是降低产线对稀土材料的供应链依赖，保障包含 EUV 光刻机在内的先进制程设备持续稳定运转，避免原材料供应波动对晶圆生产造成影响。整个项目目前处于前期摸底与技术验证阶段，优先改造光刻机、刻蚀机、离子注入机里的精密电机部件，用无稀土电机替换传统稀土永磁电机，在保证纳米级定位精度的前提下，摆脱对钕、镝、铽等稀土磁材的使用。从设备结构来看，光刻机内部的晶圆台、对准机构、上下料机械手全部依靠稀土永磁电机实现高速高精度运动，单台 EUV 光刻机会使用数十公斤稀土磁钢，一旦磁材供应出现变化，设备精密运动系统会直接无法达标，所以台积电把设备电机去稀土作为首要攻关方向。企业先从产线自动化设备入手做小批量测试，再逐步把验证成熟的无稀土部件导入光刻机等核心光刻设备，整体技术改造遵循先辅助设备、再核心光刻设备，先小批量试产、再全产线替换的节奏，循序渐进完成设备部件的材料替代，保证先进制程产线不会出现生产中断。

一、稀土在光刻机与芯片设备里的应用细节

1.1 光刻机核心稀土应用点位

EUV 光刻机是稀土磁材消耗最高的设备，内部晶圆承载平台、镜头调节机构、物料传送机械手全部搭载钕铁硼永磁电机，电机磁体必须掺入镝、铽两种重稀土，才能在设备持续高温运转下避免退磁，维持亚纳米级定位精度。一台高端 EUV 光刻机内部，稀土永磁体总重量可达数十公斤，是保障光刻精度的硬件基础。

1.2 其他半导体设备的稀土使用场景

除光刻机之外，刻蚀机、离子注入机的磁悬浮传送平台、涡轮分子泵驱动电机，同样大量使用稀土永磁材料；晶圆抛光工序用到的氧化铈抛光液，晶体管栅极使用的氧化镧材料，也都属于稀土深加工产品，覆盖晶圆制造全流程。

1.3 供应链现状

全球高纯稀土精炼产能高度集中，半导体级稀土磁材、抛光浆料绝大部分来自中国大陆，台积电先进制程工厂每年稀土消耗量巨大，供应链高度依赖外部货源，这也是企业启动无稀土设备改造的核心动因。

二、无稀土芯片设备的技术改造方案

2.1 核心改造对象：设备精密驱动电机

本次改造优先更换所有带稀土永磁体的无刷直流电机与音圈电机，备选方案分为三类：

方案一：开关磁阻电机，完全不使用永磁材料，依靠电磁吸力完成驱动，结构简单、耐高温，适合产线自动化输送设备；

方案二：铁氧体永磁电机，采用普通铁氧体磁铁替代稀土磁钢，零稀土成分，成本更低，适合精度要求适中的辅助传动机构；

方案三：感应异步电机，取消永磁组件，依靠定子磁场驱动转子，可靠性强，适合设备外围动力系统。

2.2 光刻机设备改造的技术门槛

光刻机电机对定位精度、响应速度、运行稳定性要求极高，普通无稀土电机很难达到亚微米级运动控制标准。现阶段供应商正在优化电机结构、升级控制算法，在不使用稀土磁体的前提下，把电机震动、定位误差控制在设备工艺允许范围之内，现阶段仅能完成样机测试，还没有进入光刻机整机批量适配阶段。

2.3 分阶段落地实施步骤

第一步：开展供应商技术摸底，向全球设备厂商征集无稀土电机样机，完成多轮可靠性测试；

第二步：在成熟制程试产线更换辅助设备电机，连续稳定运行半年以上，验证无稀土电机长时间工作的稳定性；

第三步：把验证合格的无稀土驱动部件，逐步导入 EUV 光刻机的非核心运动机构；

第四步：持续优化电机精度，最终实现光刻机全部精密电机的无稀土化替换，整条产线摆脱稀土永磁组件依赖。

三、无稀土设备研发配套的供应链布局

3.1 硬件供应链调整

台积电同步联动阿斯麦等光刻机供应商，共同推进无稀土驱动组件的研发，同步调整设备零部件采购清单，将稀土永磁电机从采购目录里逐步剔除，优先采购不含稀土的动力部件。

3.2 材料替代技术同步推进

除设备电机之外，晶圆制造环节的稀土耗材也在同步寻找替代方案，针对氧化铈抛光液、氧化镧栅极材料，联合材料企业开发非稀土配方，实现工艺耗材与设备硬件同步去稀土化，形成完整的无稀土生产方案。

3.3 中长期产能储备规划

企业一边推进设备改造，一边搭建多元化稀土物料采购渠道，同步增加稀土零部件库存，用短期库存储备配合长期设备改造，形成双保险，保障先进制程产线不间断生产。

四、无稀土设备技术指标对照表

表格

五、项目推进整体节奏安排

1. 短期阶段（0—12 个月）：完成供应商摸底、样机测试，在成熟制程产线完成辅助设备无稀土电机替换，积累长时间运行数据；
2. 中期阶段（1—3 年）：完成光刻机非核心机构的无稀土部件改造，攻克高精度无稀土电机的精度难题，形成可批量应用的零部件方案；
3. 长期阶段（3 年以上）：实现光刻机全部精密驱动电机无稀土化，同时完成全流程稀土耗材替代，整条先进制程产线基本摆脱稀土材料供应链约束。

【相关 FAQ】

问题 1：台积电寻找无稀土芯片设备，改造重点是否包含光刻机，光刻机当中稀土主要用在哪些零部件？

回答 1：本次设备改造重点包含光刻机，也是整个项目的核心攻关对象；光刻机内部的晶圆承载台、镜头调节机构、物料机械手的驱动电机，全部使用稀土永磁磁钢，是稀土消耗最多的零部件，单台 EUV 光刻机需要数十公斤稀土永磁材料。

问题 2：台积电无稀土芯片设备改造，优先选用哪几种无稀土电机，分别适配哪些设备场景？

回答 2：优先选用开关磁阻电机、铁氧体永磁电机、感应异步电机三类无稀土动力设备；开关磁阻电机用于光刻机高精度运动平台，铁氧体永磁电机用于上下料机械手，感应异步电机用于真空分子泵等外围动力系统，全程不使用稀土永磁组件。

问题 3：无稀土芯片设备改造分为哪几个阶段，光刻机整机替换预计需要多长周期？

回答 3：项目分为样机测试、辅助设备替换、光刻机非核心部件改造、整机无稀土替换四个阶段；辅助设备改造可以在 1 年内落地，光刻机整机完成全部电机无稀土替换，整体周期预计需要 3 年以上，核心难点是保证无稀土电机达到亚纳米级定位精度。

问题 4：除了更换电机硬件，台积电还同步推进哪些配套技术，实现全产线摆脱稀土依赖？

回答 4：除设备电机硬件改造之外，企业还同步推进稀土工艺耗材替代，研发不含氧化铈、氧化镧的新型抛光浆料与栅极材料，做到设备硬件、生产耗材同步完成去稀土改造，实现整条晶圆产线不再依赖稀土原材料。

问题 5：现阶段无稀土电机能否直接应用在 EUV 光刻机核心晶圆台，当前技术瓶颈是什么？

回答 5：现阶段无稀土电机还无法直接用于光刻机晶圆台；核心技术瓶颈是普通无稀土电机很难做到亚纳米级定位精度，同时高温长时间运转下容易出现震动超标，研发团队需要持续优化电机结构与控制算法，才能满足光刻设备的严苛工艺标准。

【数据来源】

[2026-10-23]（台积电寻找无稀土芯片设备，覆盖光刻机精密电机）Telset.id

[2026-10-22]（台积电向设备商摸底无稀土电机方案）路透社中文资讯

[2026-10-22]（台积电启动设备去稀土改造，应对原材料供应波动）韩国经济新闻

[2026-10-16]（半导体设备稀土应用深度解析）

[2026-10-14]（稀土供应链对先进制程芯片制造的影响）

[2026-08-24]（半导体制造无稀土材料替代技术研发进展）

[2025-10-10]（稀土永磁体在 EUV 光刻机中的应用）36 氪

免责声明：本文内容综合行业媒体公开资讯、产业调研信息整理而成；台积电无稀土芯片设备项目仍处于前期技术验证阶段，设备改造进度、技术落地时间以企业官方后续公告为准；稀土材料在半导体设备中的应用数据来自行业公开技术资料，不同型号光刻机的稀土零部件用量存在小幅差异；本文仅为产业技术动态客观梳理，不构成产业投资与采购参考。