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來源丨?OST開源開發(fā)者

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繼芯片疊加、光子芯片、量子芯片等專利后，華為又公開了 EUV 光刻新專利。

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華為EUV光刻新專利公開

近日，華為一項名為“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”的新專利公開，專利申請?zhí)枮?CN202110524685.X。這能解決相干光因形成固定的干涉圖樣而無法勻光的問題，也是 EUV 光刻常見問題。

從介紹中可以看出，該專利提供了一種光刻裝置，通過不斷改變相干光形成的干涉圖樣，使得照明視場在曝光時間內(nèi)的積累光強均勻化，從而達到勻光的目的，繼而也就解決了相關(guān)技術(shù)中因相干光形成固定的干涉圖樣而無法勻光的問題。

由此可見，華為一直在努力解決芯片卡脖子問題，現(xiàn)在光刻機也成為了重點突破方向。

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造臺光刻機有多難

光刻技術(shù)是芯片制造工藝中最關(guān)鍵的一步，芯片技術(shù)之所以能在過去 60 年間，一步步從百微米發(fā)展到如今的 3nm，光刻機功不可沒，沒有光刻機，摩爾定律或許無法延伸到現(xiàn)在。

在芯片制造過程中，光刻機身處最前道（光刻機、刻蝕機、鍍膜設(shè)備、量測設(shè)備、清洗機、離子注入機、其他設(shè)備），只有通過光刻機把掩膜版上的電路圖轉(zhuǎn)移到晶圓表面的抗蝕劑膜上，才能進行后續(xù)的化學(xué)顯影、定影、清洗和檢測等工序。

沒有光刻機，再優(yōu)秀的芯片設(shè)計也只會是“鏡中花，水中月”，無法轉(zhuǎn)換成對我們有用的芯片。

目前市面上主流的光刻機產(chǎn)品是 DUV，就是深紫外光刻機。在極紫外光刻機（EUV）市場上，就只有荷蘭的 ASML 一家，市場占有率 100%。這種極紫外光刻機可以制造 7nm、5nm，甚至更先進制程的芯片。

那么造這么一臺光刻機到底有多難？

美國的工程師說過：僅僅是光刻機其中的一個小零件我都調(diào)了整整十年！荷蘭 ASML 表示：我就算公開圖紙，別人也造不出光刻機。

ASML 光刻機采用了多個國家的頂尖技術(shù)與硬件，由多家巨頭公司共同合力研發(fā)，其內(nèi)部零件數(shù)量多達 10 萬個、4 萬個螺栓、3000 根電線、2 公里短軟管等等，整臺機器重量高達 180 噸。是集合了全球多個科技強國的頂尖技術(shù)相互融合的結(jié)晶。

EUV 高端光刻機制造技術(shù)更是高度復(fù)雜，其中光學(xué)鏡頭、光源設(shè)備、是最為核心的。

高精密光學(xué)鏡片是光刻機核心部件之一，高數(shù)值孔徑的鏡頭決定光刻機分辨率以及套值誤差能力，EUV 極紫外光刻機唯一可使用的鏡頭由卡爾蔡司生產(chǎn)；高性能光刻機需要體積小、功率高和穩(wěn)定的光源，主流 EUV 光源為激光等離子光源（LPP），目前只有美國廠商 Cymer 和日本廠商 Gigaphoton 才能夠生產(chǎn)。

所以，要想自己研發(fā)光刻機，不是幾位科學(xué)家就能造出來的，還需要成千上萬的優(yōu)秀廠家提供零件和技術(shù)支撐。

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我國光刻機處于什么樣的水平

這幾年，美國一邊禁售高端光刻機，一邊向華為施加“芯片禁令”，然后又是組織“芯片四方聯(lián)盟”圍堵中國，現(xiàn)在又出臺了“芯片法案”，想要限制中國芯片發(fā)展的同時，重新爭奪更多的芯片產(chǎn)業(yè)鏈控制權(quán)。

在芯片封鎖下，再加上受制于 EUV 光刻機技術(shù)的高壁壘，短時間內(nèi)，中國光刻機難以追趕世界光刻機世界水平。

不過，好消息是國內(nèi)的光刻產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)在已經(jīng)基本形成，比如說做光刻機核心組件的公司，有做整體集成的上海微電子、有做光源系統(tǒng)的科益虹源，還有做物鏡系統(tǒng)的國望光學(xué)，做曝光光學(xué)系統(tǒng)的國科精密，做雙工作臺的華卓精科，做浸沒系統(tǒng)的啟爾機電。

而且，還有一批中國科技公司在做光刻配套設(shè)施，其中包括光刻膠，光刻氣體，光掩模版，光刻機缺陷檢測設(shè)備，涂膠顯影設(shè)備等。

目前，國內(nèi)市場已經(jīng)量產(chǎn)了 14nm 制程，90nm 國產(chǎn)光刻機也已取得突破，在先進封裝光刻機方面，上海微電子更是實現(xiàn)了交付。

盡管這和 7nm、5nm 仍隔著數(shù)代距離，但是差距已經(jīng)大大縮小。我們的國產(chǎn)光刻機正在加快度過“從無到有、從弱變強”的過程。

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華為造光刻機能成嗎

自從華為被斷供之后，外界一直希望華為在芯片領(lǐng)域能夠有所突破，特別是參與到 EUV 光刻機的研發(fā)之中。那么，華為造光刻機這事能成嗎？

光刻機作為前道工藝七大設(shè)備之首，科技含量很大，規(guī)范要求很高，涉及精密光學(xué)、精密運動、高精度環(huán)境控制等多項先進技術(shù)。

盡管華為有足夠的人才和資金儲備，但單由華為來攻關(guān)，明顯不太現(xiàn)實。好在，現(xiàn)在有國產(chǎn)替代的產(chǎn)業(yè)集群。

而身背美國芯片禁令的華為，在芯片產(chǎn)業(yè)鏈布局一直沒有停止。2019 年華為成立哈勃投資基金，大力投資扶持國內(nèi)芯片供應(yīng)鏈，包括 EDA 軟件，芯片架構(gòu)，光刻機，鏡頭傳感器，濾波器等超過百家企業(yè)。

只不過光刻機制造本身就是一條很長的產(chǎn)業(yè)鏈，目前國內(nèi)要解決 EUV 光刻機仍然需要較長的時間。

雖然這是個漫長的過程，但是對于華為來說，提前布局 EUV 光刻機的研發(fā)也是有益的，即使華為最終并不自研光刻機，但通過掌握光刻機的一些關(guān)鍵技術(shù)，與非美科技公司聯(lián)合攻關(guān)，幫助更多的科技公司與 ASML 競爭，也是促進其轉(zhuǎn)變的一種方式。

最后，相信只要我們沿著自主化的道路腳踏實地，在舉國上下的團結(jié)努力下，國產(chǎn)半導(dǎo)體未來必然會傳來更多的好消息，突破美國芯片的封鎖也將指日可待！

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總結(jié)

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