華為取得光刻機(jī)專利！

作為全球最大的芯片需求市場(chǎng)，我國(guó)每年都需要從國(guó)外進(jìn)口大量的手機(jī)、電腦以及各種終端的相關(guān)芯片及元器件。根據(jù)海關(guān)總署公布的數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)進(jìn)口的芯片數(shù)量為6354.8億個(gè)，金額達(dá)到了4226億美元，顯然這是一筆不小的開支。

圖源半導(dǎo)體行業(yè)觀察 我們當(dāng)然也清楚，從國(guó)外進(jìn)口就代表著就多出一份錢，畢竟技術(shù)掌握在別人手里，不管量有多大，歸根結(jié)底還是要比生產(chǎn)成本價(jià)高出不少。而想要自己生產(chǎn)出高端芯片，就不得不提到一個(gè)讓我們耳熟能詳?shù)膬x器——EUV光刻機(jī)。

不過讓人興奮的是，最近華為公布了一項(xiàng)與EUV光刻機(jī)相關(guān)的專利，能夠提升光刻機(jī)的精度以及良品率，先不談這項(xiàng)專利何時(shí)才能落地，但華為此舉是否意味著這個(gè)畸形的光刻機(jī)市場(chǎng)終于要迎來破局了呢，又是否代表國(guó)內(nèi)的芯片行業(yè)要逐漸跟國(guó)外說拜拜了？

光刻機(jī)到底有多難？

EUV光刻機(jī)是目前市面上唯一一種能夠生產(chǎn)出高端芯片的儀器，無論是電腦上的7nm芯片，還是手機(jī)上的5nm、4nm芯片都需要依靠它才能完全生產(chǎn)出來。而手握EUV光刻機(jī)專利和技術(shù)的廠商名為ASML，也奠定了它世界第一光刻機(jī)制造商的地位，在該領(lǐng)域它是真正意義上的沒有對(duì)手。

當(dāng)然，光刻機(jī)的生產(chǎn)復(fù)雜程度也是超乎我們想象的，隨便一臺(tái)光刻機(jī)內(nèi)部的零部件就不少于10萬個(gè)，而且這些零件還來自全球超5000家供應(yīng)商，因此網(wǎng)絡(luò)上那些說某某企業(yè)將要復(fù)刻甚至超越當(dāng)前EUV光刻機(jī)的言論，都是虛實(shí)且不可信的。

如此看來，EUV光刻機(jī)似乎成了中國(guó)芯片行業(yè)中一座無法逾越的大山，再加上近兩年ASML也被要求禁止向中國(guó)售賣光刻機(jī)，以限制國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)獲得制造高端芯片的工具。

難道我們真就毫無還手之力了？其實(shí)也不見得，回到華為最新的專利上來，根據(jù)報(bào)道來看這些專利的名稱為“反射鏡、光刻裝置及控制方法”，從描述中得知，在該光刻裝置中，相干光源發(fā)出的光線經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的反射鏡反射后，再通過內(nèi)置的照明系統(tǒng)分割為多個(gè)子光束并投射到掩膜版上，最后進(jìn)行光刻環(huán)節(jié)。

圖源：大為innojoy全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫(kù)

換句話來說，華為公開的這項(xiàng)專利主要是基于目前光刻機(jī)技術(shù)進(jìn)行改造升級(jí)，讓光刻機(jī)的良品率變得更高，生產(chǎn)效率自然也就上去了。不過現(xiàn)在問題的根源并非提升光刻機(jī)的良品率，而是我們?nèi)绾潍@得或是生產(chǎn)出一臺(tái)真正屬于自己的EUV光刻機(jī)。

雖說目前ASML被禁止向國(guó)內(nèi)出售EUV設(shè)備，但DUV光刻機(jī)（比EUV更落后一些，覆蓋7nm及以上支制程需求）由于芯片等規(guī)則被修改，國(guó)內(nèi)廠商是可以購(gòu)入并擁有的，這也成了不少國(guó)內(nèi)廠商創(chuàng)新的基本。 比如美光科技用DUV光刻機(jī)進(jìn)行多重曝光，推出了1β 工藝，這項(xiàng)工藝被用在了LPDDR5X-8500 內(nèi)存產(chǎn)品，在1β 工藝的支持下，該款內(nèi)存將能效提升了15%，內(nèi)存密度提升了35%，使得我國(guó)自主生產(chǎn)的內(nèi)存條也能成為業(yè)界一流水準(zhǔn)，被廣泛被消費(fèi)者接受和認(rèn)可。

圖源上海微電子裝備官網(wǎng)

另外，在產(chǎn)業(yè)鏈方面也有不少相關(guān)廠商在EUV光刻機(jī)領(lǐng)域取得了階段性突破：像清華攻克了光源技術(shù)壁壘，掌握了一種可以用于EUV光刻機(jī)的新光源、中科院也掌握了物鏡系統(tǒng)技術(shù)、上海微電子也于今年正式通過了28nm光刻機(jī)的技術(shù)檢測(cè)和認(rèn)證，并最快將于2023年向國(guó)內(nèi)芯片制造企業(yè)交付28nm光刻機(jī)等。

Made in China 的光刻機(jī)何時(shí)到來？

根據(jù)相關(guān)資料顯示，目前國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初具規(guī)模，除了前文提到的上海微電子外，像國(guó)望光學(xué)、國(guó)科精密、華卓精科等國(guó)產(chǎn)企業(yè)都在光刻機(jī)領(lǐng)域略有造詣，幾乎所有與光刻機(jī)相關(guān)的領(lǐng)域國(guó)內(nèi)都有相關(guān)的公司與產(chǎn)業(yè)分布。

不過哪怕是被國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)認(rèn)作是突破性進(jìn)展的28nm工藝光刻機(jī)，也與ASML相差甚遠(yuǎn)，要知道28nm可是ASML在2011年生產(chǎn)出的工藝，何況ASML還會(huì)繼續(xù)研發(fā)有關(guān)3nm甚至是1nm的制程工藝，屆時(shí)國(guó)內(nèi)和國(guó)外的差距還會(huì)被進(jìn)一步拉大。

不過我們也不能將所有的目光都放到手機(jī)電腦這類高端芯片行業(yè)上，實(shí)際上中低端芯片在整個(gè)芯片領(lǐng)域占到95%以上，日常生活中最常見的智能家居、電視等產(chǎn)品使用的都是是中低端芯片。

哪怕是近兩年發(fā)展迅速的新能源汽車行業(yè)，它們也不需要像手機(jī)電腦那樣將功耗和性能控制得相當(dāng)出色的芯片，28nm制程的芯片足矣滿足新能源廠商的需求，而且這個(gè)市場(chǎng)甚至比智能手機(jī)還要大。加上中國(guó)市場(chǎng)是全球最大的新能源汽車市場(chǎng)，又是最大的新能源汽車出口國(guó)，更多汽車芯片也將在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造，28nm光刻機(jī)極有可能成為中國(guó)芯片行業(yè)在該方面的第一桶金。

所以對(duì)于國(guó)內(nèi)芯片行業(yè)來說，當(dāng)下最重要的是加緊占住中低端芯片市場(chǎng)，雖說利潤(rùn)遠(yuǎn)不及高端市場(chǎng)，但只有站穩(wěn)了腳跟，才有錢財(cái)和精力去開發(fā)高端芯片。

華為作為科技行業(yè)的領(lǐng)頭羊之一，旗下的高端實(shí)驗(yàn)室其硬件能力也能對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)起到幫助，甚至能幫供應(yīng)鏈企業(yè)解決一些關(guān)鍵技術(shù)難題，它有訂單需求，也有能力整合國(guó)內(nèi)的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)國(guó)內(nèi)整個(gè)芯片行業(yè)。

開頭也提到，我國(guó)的芯片需求量是全球第一，之后芯片的需求只會(huì)越來越大，不過讓人欣慰的是，在2022年1月至8月期間，我國(guó)在進(jìn)口芯片方面的數(shù)量減少了430億顆。雖然430億對(duì)于整個(gè)芯片市場(chǎng)是微不足道的，但是其所代表的意義卻是非凡的，持續(xù)減少進(jìn)口，就證明國(guó)產(chǎn)芯片行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，并且這個(gè)進(jìn)步速度正變得越來越快。

華為此次入局光刻機(jī)市場(chǎng)其實(shí)是一個(gè)很好的信號(hào)，意味著國(guó)內(nèi)光刻機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)迎來了一個(gè)更好的研發(fā)布局環(huán)境，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)市場(chǎng)也正迎來一個(gè)最好的發(fā)展時(shí)期，至于何時(shí)我們才能見到一臺(tái)真正印有Made in China的高端光刻機(jī)，還得將希望寄予國(guó)內(nèi)的芯片行業(yè)。

審核編輯 ：李倩