好消息！华为EUV光刻新专利公开

Posted 2022-12-13 程序员大咖

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来源丨 OST开源开发者

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继芯片叠加、光子芯片、量子芯片等专利后，华为又公开了 EUV 光刻新专利。

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华为EUV光刻新专利公开

近日，华为一项名为“反射镜、光刻装置及其控制方法”的新专利公开，专利申请号为 CN202110524685.X。这能解决相干光因形成固定的干涉图样而无法匀光的问题，也是 EUV 光刻常见问题。

从介绍中可以看出，该专利提供了一种光刻装置，通过不断改变相干光形成的干涉图样，使得照明视场在曝光时间内的积累光强均匀化，从而达到匀光的目的，继而也就解决了相关技术中因相干光形成固定的干涉图样而无法匀光的问题。

由此可见，华为一直在努力解决芯片卡脖子问题，现在光刻机也成为了重点突破方向。

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造台光刻机有多难

光刻技术是芯片制造工艺中最关键的一步，芯片技术之所以能在过去 60 年间，一步步从百微米发展到如今的 3nm，光刻机功不可没，没有光刻机，摩尔定律或许无法延伸到现在。

在芯片制造过程中，光刻机身处最前道（光刻机、刻蚀机、镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备），只有通过光刻机把掩膜版上的电路图转移到晶圆表面的抗蚀剂膜上，才能进行后续的化学显影、定影、清洗和检测等工序。

没有光刻机，再优秀的芯片设计也只会是“镜中花，水中月”，无法转换成对我们有用的芯片。

目前市面上主流的光刻机产品是 DUV，就是深紫外光刻机。在极紫外光刻机（EUV）市场上，就只有荷兰的 ASML 一家，市场占有率 100%。这种极紫外光刻机可以制造 7nm、5nm，甚至更先进制程的芯片。

那么造这么一台光刻机到底有多难？

美国的工程师说过：仅仅是光刻机其中的一个小零件我都调了整整十年！荷兰 ASML 表示：我就算公开图纸，别人也造不出光刻机。

ASML 光刻机采用了多个国家的顶尖技术与硬件，由多家巨头公司共同合力研发，其内部零件数量多达 10 万个、4 万个螺栓、3000 根电线、2 公里短软管等等，整台机器重量高达 180 吨。是集合了全球多个科技强国的顶尖技术相互融合的结晶。

EUV 高端光刻机制造技术更是高度复杂，其中光学镜头、光源设备、是最为核心的。

高精密光学镜片是光刻机核心部件之一，高数值孔径的镜头决定光刻机分辨率以及套值误差能力，EUV 极紫外光刻机唯一可使用的镜头由卡尔蔡司生产；高性能光刻机需要体积小、功率高和稳定的光源，主流 EUV 光源为激光等离子光源（LPP），目前只有美国厂商 Cymer 和日本厂商 Gigaphoton 才能够生产。

所以，要想自己研发光刻机，不是几位科学家就能造出来的，还需要成千上万的优秀厂家提供零件和技术支撑。

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我国光刻机处于什么样的水平

这几年，美国一边禁售高端光刻机，一边向华为施加“芯片禁令”，然后又是组织“芯片四方联盟”围堵中国，现在又出台了“芯片法案”，想要限制中国芯片发展的同时，重新争夺更多的芯片产业链控制权。

在芯片封锁下，再加上受制于 EUV 光刻机技术的高壁垒，短时间内，中国光刻机难以追赶世界光刻机世界水平。

不过，好消息是国内的光刻产业链现在已经基本形成，比如说做光刻机核心组件的公司，有做整体集成的上海微电子、有做光源系统的科益虹源，还有做物镜系统的国望光学，做曝光光学系统的国科精密，做双工作台的华卓精科，做浸没系统的启尔机电。

而且，还有一批中国科技公司在做光刻配套设施，其中包括光刻胶，光刻气体，光掩模版，光刻机缺陷检测设备，涂胶显影设备等。

目前，国内市场已经量产了 14nm 制程，90nm 国产光刻机也已取得突破，在先进封装光刻机方面，上海微电子更是实现了交付。

尽管这和 7nm、5nm 仍隔着数代距离，但是差距已经大大缩小。我们的国产光刻机正在加快度过“从无到有、从弱变强”的过程。

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华为造光刻机能成吗

自从华为被断供之后，外界一直希望华为在芯片领域能够有所突破，特别是参与到 EUV 光刻机的研发之中。那么，华为造光刻机这事能成吗？

光刻机作为前道工艺七大设备之首，科技含量很大，规范要求很高，涉及精密光学、精密运动、高精度环境控制等多项先进技术。

尽管华为有足够的人才和资金储备，但单由华为来攻关，明显不太现实。好在，现在有国产替代的产业集群。

而身背美国芯片禁令的华为，在芯片产业链布局一直没有停止。2019 年华为成立哈勃投资基金，大力投资扶持国内芯片供应链，包括 EDA 软件，芯片架构，光刻机，镜头传感器，滤波器等超过百家企业。

只不过光刻机制造本身就是一条很长的产业链，目前国内要解决 EUV 光刻机仍然需要较长的时间。

虽然这是个漫长的过程，但是对于华为来说，提前布局 EUV 光刻机的研发也是有益的，即使华为最终并不自研光刻机，但通过掌握光刻机的一些关键技术，与非美科技公司联合攻关，帮助更多的科技公司与 ASML 竞争，也是促进其转变的一种方式。

最后，相信只要我们沿着自主化的道路脚踏实地，在举国上下的团结努力下，国产半导体未来必然会传来更多的好消息，突破美国芯片的封锁也将指日可待！

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