国产光刻机横空出世！华为放“大招”，芯片生产有望打破美国垄断局面
来源：
日期：2022-12-03 14:23:54
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8月9日，美国总统拜登签署《2022芯片与科学法案》（以下简称芯片法案），该芯片法案涉及金额约2800亿美元，明确提出，向半导体行业提供527亿美元的支持，为企业提供240亿美元的投资税抵免，鼓励企业在美国自主研发芯片和制造芯片，也就是说美国将在这几年提供约2000亿美元的支持应用于在美研发并制造的芯片企业。
此次芯片法案特别说明了，接受美国财政补贴的同时不得在中国境内新建产房，扩大对芯片工艺的研发进程。拜登这一招，不得不说很妙，无疑在迫使芯片巨头们二选一，要么选择中国，要么选择美国。
目前，荷兰ASML公司在EUV光刻机技术领域依然排名第一，只一家ASML公司就将EUV光刻机技术垄断了。
ASML光刻机的首席技术官曾放醋狠话：即使把EUV光刻机的制造图纸给中国的工程师们看，他们也造不出来。
就在前几日，华为公布了一项EUV相关光刻技术专利，这是中国打破美国垄断局面的第一步，华为对光刻机的研发首先是突破关键技术，其次再从整体综合研发，打破了ASML公司在光刻机领域的一家独大的局面。
在信息技术高速发展的今天，芯片领域最底层的就是光刻技术，目前的光刻机所带有的功能就是在纳米的尺度上对芯片原件进行几何结构的加工，让芯片拥有巨大的计算能力。毫不夸张的说，人类登月使用的计算机能力加起来都比不上一部民用手机。
其实，我国很早就开始着手进行光刻机的研究了。早在1961年我国就启动了集成电路课题研究组。
1980年的时候，清华大学研发的第四代投影光刻机已经达到了3000纳米的精度。
1985年，中科院45所又进一步开发出分布投影式光刻机，彼时荷兰的ASML才刚刚诞生。
我国在光刻机项目上起步不晚，为何会在近些年被卡脖子？
归根结底，是光刻机的研发成本过高，六十年代的我国经济孱弱，内忧外患，原子弹的研发已经消耗了太多人力物力，有限的资源只能投入到一项研发中去。
即便是在如此艰难的时刻，中国在1966年的时候，研发出了第一台光刻机，并投入硅圆片的生产。
随着我国的改革开放，国外的产品和技术不断涌入我国，国内的产业链模式逐渐发生变化，由于光刻机的研发经费过高，投入人力物力并不一定有高回报率，于是对外采购成为了主流。
2018年，美国开始对我国企业中兴通讯做出限制，次年五月又对华为进行芯片封锁。很快，就连制造芯片的光刻机，也被美国封锁了。由于美国掌握光源核心技术，而且有《瓦森纳协定》的制约，荷兰无法向中国提供最先进的EUV光刻机。这对于我国的芯片行业来讲，无疑是一次重大打击！
由于该技术被卡脖子，我国的芯片领域遭受到了重大损失。尤其是华为公司，如同一位杀进敌营的战士，被敌人团团围住，浑身浴血，遍体鳞伤。
在受到制裁的这几年里，中国从上至下都在积极寻找破局的方法。
近日，华为公布了EVU光刻技术的新专利，专利申请号202110524685X。
华为的光刻机在采用强相干光源进行光刻的时候，光束受到叠加影响会产生干涉图样，会使得光线不均匀，有明暗变化。这点就相当于拍照时的阴阳脸，有阴影的地方会影响整体效果。
为此，华为申请的专利是提供一组反射镜，对紫外光的光线进行部分优化，解决了干涉图样光线不均匀的问题。
华为这次公布的光刻机相关专利技术是一种《反射镜、光刻装置及其控制方法》，其具体的原理较为复杂。在极紫外光的光刻装置基础上进行了优化，解决相干光因形成固定的干涉图样而无法匀光的问题，获得更均匀的光。
从公开的信息看，华为这项专利去年5月份就提交了申请，11月初获得通过。很显然，华为针对这项光刻机技术的研发，时间会更早。也就是说，光刻机研发，原来华为早就动手了，很可能在芯片没有受到限制之前就开始了。
在中美芯片之争的战场上，华为犹如一名冲锋陷阵的先锋，即便身负重伤，也仍屹立未倒，并不断发起反击。
目前我国的技术主要还在193纳米级别上，但已经探到了26纳米的技术级别，并且上海微电子公司已经研制出了14纳米的光刻机，上市指日可待。虽然距离世界上顶级的7纳米、3纳米还有一定距离，但我们前进的脚步已经让世人都看到了。
据了解，一台EUV光刻机重量可达180吨，需要几十个集装箱才能运输，安装调试也需要耗费一年的时间。
搬运和安装调试都不是大问题，光刻机最主要的技术难题是：
光刻机内部有十万多个零部件，如此大规模的精密集成操作本身就是一大挑战。即便是在此领域独占鳌头的ASML，也有近九成的零部件需要从其他40多个国家或地区进口。譬如光学镜头来自德国蔡司，光源技术来自美国Cymer。
光刻机的基本原理就是把光线刻画成非常细的线条，因此对于光源的要求极高。在一台13.5纳米的光刻机上使用的紫外线就是经过了多次反射后才能得到的。这种反射每秒要做五万次，不能有任何差错。
光刻机在进行芯片加工时，需要整个机器各部件保持同步工作。任何一个环节掉链子，都会导致整个产品报废。
也许五年之后，中国就会掌握所有EUV光刻机技术，十五年之ASML将失去行业话语权。
今天华为的一项专利只是其中很小的一步，但只要我们坚定不移地走下去，我们总有一天，能够问鼎该领域的世界之巅！
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