華為新專利讓自產光刻機不再是幻想？

作為全球最大的芯片需求市場，我國每年都需要從國外進口大量的手機、電腦以及各種終端的相關芯片及元器件。根據海關總署公布的數據顯示，2021年中國進口的芯片數量為6354．8億個，金額達到了4226億美元，顯然這是一筆不小的開支。

圖源半導體行業觀察

我們當然也清楚，從國外進口就代表著就多出一份錢，畢竟技術掌握在別人手里，不管量有多大，歸根結底還是要比生產成本價高出不少。而想要自己生產出高端芯片，就不得不提到一個讓我們耳熟能詳的儀器——EUV光刻機。

不過讓人興奮的是，最近華為公布了一項與EUV光刻機相關的專利，能夠提升光刻機的精度以及良品率，先不談這項專利何時才能落地，但華為此舉是否意味著這個畸形的光刻機市場終于要迎來破局了呢，又是否代表國內的芯片行業要逐漸跟國外說拜拜了？

光刻機，到底有多難？

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

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當然，光刻機的生產復雜程度也是超乎我們想象的，隨便一臺光刻機內部的零部件就不少于10萬個，而且這些零件還來自全球超5000家供應商，因此網絡上那些說某某企業將要復刻甚至超越當前EUV光刻機的言論，都是虛實且不可信的。

如此看來，EUV光刻機似乎成了中國芯片行業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售賣光刻機，以限制國內芯片行業獲得制造高端芯片的工具。

難道我們真就毫無還手之力了？其實也不見得，回到華為最新的專利上來，根據報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，相干光源發出的光線經過旋轉的反射鏡反射后，再通過內置的照明系統分割為多個子光束并投射到掩膜版上，最后進行光刻環節。

圖源：大為innojoy全球專利數據庫

換句話來說，華為公開的這項專利主要是基于目前光刻機技術進行改造升級，讓光刻機的良品率變得更高，生產效率自然也就上去了。不過現在問題的根源并非提升光刻機的良品率，而是我們如何獲得或是生產出一臺真正屬于自己的EUV光刻機。

雖說目前ASML被禁止向國內出售EUV設備，但DUV光刻機（比EUV更落后一些，覆蓋7nm及以上支制程需求）由于芯片等規則被修改，國內廠商是可以購入并擁有的，這也成了不少國內廠商創新的基本。

比如美光科技用DUV光刻機進行多重曝光，推出了1β 工藝，這項工藝被用在了LPDDR5X－8500 內存產品，在1β 工藝的支持下，該款內存將能效提升了15％，內存密度提升了35％，使得我國自主生產的內存條也能成為業界一流水準，被廣泛被消費者接受和認可。

圖源上海微電子裝備官網

另外，在產業鏈方面也有不少相關廠商在EUV光刻機領域取得了階段性突破：像清華攻克了光源技術壁壘，掌握了一種可以用于EUV光刻機的新光源、中科院也掌握了物鏡系統技術、上海微電子也于今年正式通過了28nm光刻機的技術檢測和認證，并最快將于2023年向國內芯片制造企業交付28nm光刻機等。

Made in China 的光刻機，何時到來？

根據相關資料顯示，目前國產光刻機產業鏈已經初具規模，除了前文提到的上海微電子外，像國望光學、國科精密、華卓精科等國產企業都在光刻機領域略有造詣，幾乎所有與光刻機相關的領域國內都有相關的公司與產業分布。

不過哪怕是被國內芯片行業認作是突破性進展的28nm工藝光刻機，也與ASML相差甚遠，要知道28nm可是ASML在2011年生產出的工藝，何況ASML還會繼續研發有關3nm甚至是1nm的制程工藝，屆時國內和國外的差距還會被進一步拉大。

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

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

所以對于國內芯片行業來說，當下最重要的是加緊占住中低端芯片市場，雖說利潤遠不及高端市場，但只有站穩了腳跟，才有錢財和精力去開發高端芯片。

華為作為科技行業的領頭羊之一，旗下的高端實驗室其硬件能力也能對供應鏈企業起到幫助，甚至能幫供應鏈企業解決一些關鍵技術難題，它有訂單需求，也有能力整合國內的光刻機產業鏈，推動國內整個芯片行業。

開頭也提到，我國的芯片需求量是全球第一，之后芯片的需求只會越來越大，不過讓人欣慰的是，在2022年1月至8月期間，我國在進口芯片方面的數量減少了430億顆。雖然430億對于整個芯片市場是微不足道的，但是其所代表的意義卻是非凡的，持續減少進口，就證明國產芯片行業的持續進步，并且這個進步速度正變得越來越快。

華為此次入局光刻機市場其實是一個很好的信號，意味著國內光刻機市場已經迎來了一個更好的研發布局環境，國產光刻機市場也正迎來一個最好的發展時期，至于何時我們才能見到一臺真正印有Made in China的高端光刻機，還得將希望寄予國內的芯片行業。