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華為要做光刻機? 成功可能性多大?

從光子晶片到量子晶片,華為的野心不僅於此,如今華為還瞄準了最難攻克的堡壘——光刻機。

據據日前SeenPat新專利公開訊息顯示,華為一項新專利公開,提供了一種反射鏡、光刻裝置及其控制方法,能夠解決相干光固定的干涉圖樣而無法勻光的問題。專利名稱為“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”,專利申請號為CN202110524685。X。

從介紹中可以看出,該專利提供了一種光刻裝置,該光刻裝置包括相干光源、反射鏡(也可以稱為去相干鏡)、照明系統。

其中,反射鏡可以在光刻裝置中設定旋轉裝置,在該光刻裝置中,相干光源發出的光線經旋轉的反射鏡的反射後,透過照明系統分割為多個子光束並投射至掩膜版上,以進行光刻。

在光刻裝置中,上述照明系統作為重要組成部分,其主要作用是提供高均勻性照明(勻光)、控制曝光劑量和實現離軸照明等,以提高光刻解析度和增大焦深。該光刻裝置透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技術中因相干光形成固定的干涉圖樣而無法勻光的問題。

從這項專利上,我們看到華為在光刻機研發層面正在投入與突破,華為可能要親自下場做光刻機了。

問題來了, 華為為何會考慮親自去研發光刻機技術,成功可能性多大?

華為或許比任何公司更有做光刻機的需求與緊迫感

從目前來看,華為到底是要親自去下場做光刻機還是去嘗試攻克相關技術專利,與產業鏈合作推進光刻機的研發進展,暫時還不明確。

在筆者看來,在被制裁的兩年內,華為可能還在等待美國解禁,抱有一定的幻想,但從目前來看,華為已經放棄了幻想,終於認清了美國對華為進行全面的產業鏈制裁的決心是非常大的,華為不再抱有希望。

如果要生存,如果手機業務想要有更進一步的發展,自主攻克光刻機這個幾乎不可能完成的專案,就是擺在華為面前所需要解決的問題。

從目前來看,國內企業和各科研單位對光刻機、EDA軟體、光刻機膠等裝置和材料進行了攻克,上海微電子於今年通過了28奈米光刻機的技術檢測和認證,28奈米已經算的上是中端光刻機了,目前已處於量產階段。據悉上海微電子將在明年向國內晶片製造企業交付28nm光刻機。

從目前來看,

華為並沒有把希望完全寄託在上海微電子光刻機專案上,而是自己也親自下場去攻關了,對於華為來說,目前沒有太多時間去等待了。

上海微電子雖然28奈米節點的光刻機是預計明年交付,但具體是否能如期交付、是否能量產28nm也不能確定。

從目前來看,華為或許對上海微電子的研發進度並不滿意,畢竟,對於上海微電子而言,光刻機的研發需要考慮投入產出以及利潤等系列問題,而對於華為而言,是關乎生存。華為親自下場推進,其效果與效率可能會更快。

其實很早之前,不少業內人士就在呼籲華為自己去攻克光刻機的難題。

因為光刻機是華為最核心的卡脖子專案,解決自己的燃眉之急,華為比任何其他公司和機構都更有緊迫感

很早之前就有業內人士質疑,上海微電子裝備公司十年的研發投入僅僅6億,如此少的研發投入只能說明技術研發的難度和深度都很小,那專案積累的技術就非常少。

因此,這可能是華為要親自下場去發力光刻機技術研發的核心焦慮點。從華為自身來看,華為本身就已經擁有大量數學、物理、材料科學的各方面人才,其人才儲備很大,加上華為在科研專案管理方面的經驗方面,親自下場也有它本身的優勢。

尤其上海微電子是做產業整合,不是自己做雙工臺、光刻膠、檢測儀器,它也需要產業鏈企業給它供貨,華為的整合能力或許要強於上海微電子,能供貨給上海微電子的國內企業,同樣能供貨給華為。

此外,

華為有光晶片,射頻等很多硬體的經驗,產業鏈的完整性讓華為對硬體有更強的理解力,對光刻機的製造有更強的產業鏈協調力與技術理解力

,華為的利潤以及能夠投入的資金也要遠高於上海微電子。其親自下場,人才招募的力度、專案推進的進度與速度都要更快。

從當前的國內形勢來看,光刻機的人才、技術與產業研發氛圍要更好,尤其是在美國的晶片禁令之下,國內市場環境氛圍正在起來。

而技術創新是由市場需求推動,現在中國龐大的半導體市場需求擺在這裡,市場需求必然會驅動技術創新去逐步攻克光刻機技術,這個是時間問題,在政策的大力扶持下,明眼人早已經看出變化與風向,

國內的光刻機廠家當前的人才、市場、利潤相比以前均有很大提升。

在光刻機領域,光源、鏡頭、光刻膠被稱為光刻機三大核心元件,其中光源系統是重中之重,

華為也已經在產業鏈層面投入。

據訊息顯示,華為旗下的哈勃科技早前已經入股了光刻機核心零部件企業北京科益虹源光電技術有限公司,這家公司三大核心技術之一的光源系統,是國內第一、全球第三的193nm ArF準分子鐳射器企業,根據相關報道,2018年科益虹源自主設計開發的國內首臺高能準分子鐳射器出貨,打破了國外廠商的長期壟斷。

自主研發光刻機到底有多難?華為成功可能性多大?

光刻機難度這個業內均知。

目前荷蘭ASML的光刻機是集合了全球頂尖公司的產品,一臺光刻機有10萬多個零件,涉及的每一步都需要最先進的工藝與零件。ASML公司的EUV光刻機,需要頂級的鏡頭和光源以及極致的機械精度與複合材料,光源採用美國的Cymer,透鏡是德國的蔡司,複合材料是來自日本等等。光刻機的鐳射,鏡頭,雙工臺,都是精密儀器的頂尖水平。

從5G和人工智慧技術的發展角度5G智慧終端、虛擬現實、可穿戴裝置、區塊鏈、人工智慧等產品方面,對7奈米以下的晶片市場需求越來越大。

市場需求擺在這裡,產業鏈就有足夠的動力,而華為恰恰又一定的產業鏈號召力,現有的國產替代的產業叢集也正在起來。

包括科技公司,還有科研院所,高等院校,智慧財產權方面的專業機構等等。

從國內產業鏈公司方面,

做光刻機核心元件的公司已經基本成型

,做整合的有上海微電子、做光源系統的有科益虹源,做物鏡系統有國望光學,做曝光光學系統的有國科精密,做雙工作臺的有華卓精科,做浸沒系統的有啟爾機電等,以及包括光刻膠,光刻氣體,光掩模版,光刻機缺陷檢測裝置,塗膠顯影裝置等,都有相關的公司與產業分佈。

從光刻機難題來看,要解決的核心問題是光源、透鏡與光刻膠、雙工臺等核心元件。從目前國內來看,上海光源或者北京科益虹源光電技術有限公司加上華為的勻光解決方案,光源問題或已能解決。雙工作臺、光刻膠等國內廠商都有了,難點正在一點點攻克。

整體來看,做光刻機難度很大,一家公司肯定不行,

核心關鍵是需要有一家領頭羊廠商來快速整合市場,帶動整個產業鏈的進步,把國產替代的產業鏈做大做強,補齊短板。

從目前來看,華為是適合做光刻機的領頭羊公司,畢竟,華為有技術,有品牌號召力,也是真正的理解自己的需求,第三方光刻機整合廠商對廠商的需求理解未必有華為深。

而華為本身的硬體技術與人才整合能力,能夠幫助部分供應商去實現技術的突破。

華為的加入,也給上海微電子施加了一定的壓力,畢竟,在光刻機整合領域,全國只有其一家,沒有競爭,專項和補貼必然會落在其頭上,但華為加入之後,上海微電子有了壓力,在光刻機上的投入與突破效率可能要更高。

整體來看,華為即便是不是自研光刻機,但掌控一些光刻機關鍵技術,分享到國內產業鏈,促成國內產業鏈一體化加速推進,也未嘗不是一件好事,國內光刻機產業鏈公司與國外領先企業的差距還很大,這是難題,但國產替代的訴求比以往任何時刻都要更強烈。

走自主技術路線、關鍵技術自主掌控已經成為共識,尤其是國內半導體的市場規模很大,市場需求會帶動人才與資金的流入,逐步把差距縮短。

參考中國過去的光伏產業,在限制之下,二十年過去了,現在國內光伏佔據全球份額70%以上,晶片產業也需要一個足夠長的時間,在國內也將逐步培育出完整的產業鏈。

如前所述,華為公司的高階實驗室其硬體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,華為其實也可以推進國內光刻機產業鏈溝通與整合,對產業供應商的技術進步的作用可能要大於上海微電子。

對於許多企業而言,光刻機是想都不敢想的事兒,而華為敢想,也敢做,其奮鬥的精神與決心是值得許多廠商學習的。

從成功的可能性來看,華為若要親自下場去做出光刻機,面臨的難度很大,

這取決於它是否有足夠的魄力去帶動國內的供應鏈緊密合作與進步,把關鍵環節能夠做到一定的競爭力,並實現對整個產業生態系統的輔助協調作用,

這也要看國內產業鏈一體化的努力與進展以及技術的發展程序。華為未來有一定的機會,但還有很多不確定性,祝福華為!

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