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华为取得光刻机专利!

传感器技术 来源:雷科技数码3C组 作者:雷科技数码3C组 2022-11-21 10:59 次阅读

作为全球最大的芯片需求市场,我国每年都需要从国外进口大量的手机电脑以及各种终端的相关芯片及元器件。根据海关总署公布的数据显示,2021年中国进口的芯片数量为6354.8亿个,金额达到了4226亿美元,显然这是一笔不小的开支。

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图源半导体行业观察 我们当然也清楚,从国外进口就代表着就多出一份钱,毕竟技术掌握在别人手里,不管量有多大,归根结底还是要比生产成本价高出不少。而想要自己生产出高端芯片,就不得不提到一个让我们耳熟能详的仪器——EUV光刻机

不过让人兴奋的是,最近华为公布了一项与EUV光刻机相关的专利,能够提升光刻机的精度以及良品率,先不谈这项专利何时才能落地,但华为此举是否意味着这个畸形的光刻机市场终于要迎来破局了呢,又是否代表国内的芯片行业要逐渐跟国外说拜拜了?

光刻机到底有多难?

EUV光刻机是目前市面上唯一一种能够生产出高端芯片的仪器,无论是电脑上的7nm芯片,还是手机上的5nm、4nm芯片都需要依靠它才能完全生产出来。而手握EUV光刻机专利和技术的厂商名为ASML,也奠定了它世界第一光刻机制造商的地位,在该领域它是真正意义上的没有对手。

当然,光刻机的生产复杂程度也是超乎我们想象的,随便一台光刻机内部的零部件就不少于10万个,而且这些零件还来自全球超5000家供应商,因此网络上那些说某某企业将要复刻甚至超越当前EUV光刻机的言论,都是虚实且不可信的。

如此看来,EUV光刻机似乎成了中国芯片行业中一座无法逾越的大山,再加上近两年ASML也被要求禁止向中国售卖光刻机,以限制国内芯片行业获得制造高端芯片的工具。

难道我们真就毫无还手之力了?其实也不见得,回到华为最新的专利上来,根据报道来看这些专利的名称为“反射镜、光刻装置及控制方法”,从描述中得知,在该光刻装置中,相干光源发出的光线经过旋转的反射镜反射后,再通过内置的照明系统分割为多个子光束并投射到掩膜版上,最后进行光刻环节。

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图源:大为innojoy全球专利数据库

换句话来说,华为公开的这项专利主要是基于目前光刻机技术进行改造升级,让光刻机的良品率变得更高,生产效率自然也就上去了。不过现在问题的根源并非提升光刻机的良品率,而是我们如何获得或是生产出一台真正属于自己的EUV光刻机。

虽说目前ASML被禁止向国内出售EUV设备,但DUV光刻机(比EUV更落后一些,覆盖7nm及以上支制程需求)由于芯片等规则被修改,国内厂商是可以购入并拥有的,这也成了不少国内厂商创新的基本。 比如美光科技用DUV光刻机进行多重曝光,推出了1β 工艺,这项工艺被用在了LPDDR5X-8500 内存产品,在1β 工艺的支持下,该款内存将能效提升了15%,内存密度提升了35%,使得我国自主生产的内存条也能成为业界一流水准,被广泛被消费者接受和认可。

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图源上海微电子装备官网

另外,在产业链方面也有不少相关厂商在EUV光刻机领域取得了阶段性突破:像清华攻克了光源技术壁垒,掌握了一种可以用于EUV光刻机的新光源、中科院也掌握了物镜系统技术、上海微电子也于今年正式通过了28nm光刻机的技术检测认证,并最快将于2023年向国内芯片制造企业交付28nm光刻机等。

Made in China 的光刻机何时到来?

根据相关资料显示,目前国产光刻机产业链已经初具规模,除了前文提到的上海微电子外,像国望光学、国科精密、华卓精科等国产企业都在光刻机领域略有造诣,几乎所有与光刻机相关的领域国内都有相关的公司与产业分布。

不过哪怕是被国内芯片行业认作是突破性进展的28nm工艺光刻机,也与ASML相差甚远,要知道28nm可是ASML在2011年生产出的工艺,何况ASML还会继续研发有关3nm甚至是1nm的制程工艺,届时国内和国外的差距还会被进一步拉大。

不过我们也不能将所有的目光都放到手机电脑这类高端芯片行业上,实际上中低端芯片在整个芯片领域占到95%以上,日常生活中最常见的智能家居、电视等产品使用的都是是中低端芯片。

哪怕是近两年发展迅速的新能源汽车行业,它们也不需要像手机电脑那样将功耗和性能控制得相当出色的芯片,28nm制程的芯片足矣满足新能源厂商的需求,而且这个市场甚至比智能手机还要大。加上中国市场是全球最大的新能源汽车市场,又是最大的新能源汽车出口国,更多汽车芯片也将在国内生产制造,28nm光刻机极有可能成为中国芯片行业在该方面的第一桶金。

所以对于国内芯片行业来说,当下最重要的是加紧占住中低端芯片市场,虽说利润远不及高端市场,但只有站稳了脚跟,才有钱财和精力去开发高端芯片。

华为作为科技行业的领头羊之一,旗下的高端实验室其硬件能力也能对供应链企业起到帮助,甚至能帮供应链企业解决一些关键技术难题,它有订单需求,也有能力整合国内的光刻机产业链,推动国内整个芯片行业。

开头也提到,我国的芯片需求量是全球第一,之后芯片的需求只会越来越大,不过让人欣慰的是,在2022年1月至8月期间,我国在进口芯片方面的数量减少了430亿颗。虽然430亿对于整个芯片市场是微不足道的,但是其所代表的意义却是非凡的,持续减少进口,就证明国产芯片行业的持续进步,并且这个进步速度正变得越来越快。

华为此次入局光刻机市场其实是一个很好的信号,意味着国内光刻机市场已经迎来了一个更好的研发布局环境,国产光刻机市场也正迎来一个最好的发展时期,至于何时我们才能见到一台真正印有Made in China的高端光刻机,还得将希望寄予国内的芯片行业。

审核编辑 :李倩

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原文标题:华为取得光刻机专利!这是要做什么?

文章出处:【微信号:WW_CGQJS,微信公众号:传感器技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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