华为造光刻机最新进展图（华为进军光刻机领域）
华为造光刻机最新进展图（华为进军光刻机领域）
相信大家对于近些日子以来，华为海思芯片遭到制裁之后，都有着一样的担忧和惆怅吧。要知道，传统的芯片工序繁杂，而且一切流程随处可见的是硅的身影。
就在这个时候，华为提出了研发芯片新技术的想法，并将其付诸实践。不用EUV光刻机也行？华为开启芯片新技术研发，这回谁也拦不住。
为了这次的公开专利显示，华为更是下重本申请了“光计算芯片”的专利，与以往的芯片不一样的是，这次要研发的新型芯片，基本方向是被定为光子芯片的。
而听到光子芯片这个名字，想必你也能够想象得到它所追求的，必然是飞快的速度，以及高效的效率了吧。不过也正因为如此，它的研发难度你可想而知。
不过一旦这种芯片研发能够成功，那么不用EUV光刻机也可以，它如果能够取得成功，势必将成为半导体行业的一大极具纪念意义的里程碑。
众所周知，华为一直以来，都是我国人民的骄傲。它不单单是拿下了5G的代理权，而且在半导体的芯片市场一直都是芯片厂家强有力的对手。
而华为能够取得如此傲人成绩的主要原因，还是源于它对于产品不断的研究和创新能力。
而这次，它更是主力要打破大众对于传统 芯片的认识，不再采用硅作为主要的原材料，而是申请了“光计算芯片”的专利，将此使用在了系统和数据处理技术上面。
华为此举，我们不得不说，是非常冒险而又极具胆识的举动。相信很多的企业都不得不佩服华为能够拥有这样过人的胆识和魄力吧，毕竟这也不是谁都能够做得到的。
而华为其实也是经过了很多层面的考虑和深思，才得出了这样的结论的吧。
之前，就有美国大学利用光作为传输媒介从而成功研发光子芯片的故事，那么想来，华为想要成功研发光计算芯片，也并不是异想天开的事情，这也是建立在现有的现实依据之上的，是经过精密的计算的。
其实，全世界的企业对于光子芯片这一个概念，并不是第一次听说了。相反，对于这个领域，大家伙都是充满着好奇和 探索 精神的，只是华为冲在了第一线上，成为了第一个吃螃蟹的人。
要知道，光子的速度和效率是非常之高的，几乎是电子的好几十倍的存在。所以，不少的人们预言，光子芯片或许有望成为新一代的芯片体系，引领着新一轮的半导体行业中的芯片技术体系。
不过，由于光子芯片的极快速度和极高的效率，我们也可以从侧面看出，它的研发所需要历经的困境之多，毕竟，这些都不是可以一蹴而就的。
一旦成功，那么就意味着我们将可以使用更加成熟的芯片制造技术，甚至于不用依赖EUV光刻机也可以实现算力的分析。
不过，我国目前对于光子芯片研究的企业和领域还是很稀少的，基本上还是比较依赖于海外的研究和技术成果。
而此次华为的芯片新技术的研究，涉及到了新型的光子芯片的新领域，它的每一个小的步伐，都将是整个行业的一大进步，所以也是备受世人的期待。
也正是因为如此，想来，华为身上所要承担的压力更是数不胜数的。不过，华为此次的决定，相信是谁也拦不住的，而华为也是下定了决心，要在往后的路上跟芯片的发展和新工艺的研发一路死磕到底了吧。
华为的这一个重大的举措，在我看来，是非常具有大企业气度行为。它丝毫不畏惧往后可能要面对的困境和很有可能遇到的失败的情形，是非常值得被世人所称赞的行为。
而且，我想，哪怕现在的传统芯片工艺制造地再精细，哪怕是从7纳米进化到5纳米，虽说每次都是在打破芯片行业的极限。
但是，我们也不得不承认，这样的前路是极其渺茫的。台积电花费了几十年的时间，取得了5纳米的成绩，但是未来呢？
芯片的发展又应该朝着怎么的步伐而去前行呢？这个时候，华为的光计算芯片的概念就成为了芯片行业新的指路灯。
我们必须相信， 科技 的发展是极其飞快的，它始终是令人感觉到不可思议的存在，与此同时，它也是最具现实主义的存在吧。
很多的产业发展都不会局限于一个方向，因为如果只有一个方向的话，这个行业将很难得到全面的发展。
芯片行业的发展也是如此，如果一味只是朝着传统芯片去精化，相信时间一长，也是难以承载的，所以对于芯片新技术的 探索 是势在必行的行为，而华为则是恰巧地勇敢踏出了这一步。
华为此次研发的方向是光子芯片的。不过也正因为如此，它的研发难度你可想而知，这也就是为什么那么多的企业，就算是极其专业的芯片生产厂家，也不敢贸然进行研发。
毕竟它不管是金钱的投入，时间上的成本，亦或者是对人才的需求，都是一个庞大的数字，令人望而止步。
不过我们也必须看到，成功往往都是建立在风险之上的，一旦这种芯片研发能够成功，那么在未来的时间里，我们就算不用EUV光刻机也可以进行芯片计算分析！
写在后面
这也从另一个层面，证明了它如果一旦能够取得成功，势必将成为半导体行业的一大极具纪念意义的里程碑，推动着整个芯片行业朝着新技术领域发展。
至于接下来的发展会是怎么样一个局面，相信谁也没有办法给出一个绝对的答案，那么就让我们把这个谜底的揭晓，留给时间吧，相信在未来的时间里，我们会受到一份满意的答卷的。
对此，你有什么样的看法呢？
黄昏时，中芯国际头顶一圈光晕，这似乎是个吉兆
30秒快读
1、先进制程的造芯工艺卡着中国公司的脖子，中芯国际作为国内唯一能够提供14纳米制程的晶圆代工企业，成为“最强备胎”，目前华为已有产品芯片转由中芯国际代工。
2、《IT时报》记者实地走访上海中芯国际，14nm芯片火热量产，7nm工艺研发多时，但碍于高端光刻机缺位，研发进展滞缓。但就像中芯国际头顶的光晕，二期产线火热建设，此次事件被认为是中芯国际“转正”的最好时机。
1999年，农田遍布的张江迎来一批特殊的拜访者，时任上海市长徐匡迪带着一群人来到这里考察，其中就有后来被称为“中国半导体教父”的张汝京。
尽管当时的张江阡陌纵横，但在张汝京眼里，这里是发展中国半导体事业的绝佳试验场，“世界芯片制造业的下一个中心将在上海。”
2000年，张汝京作为创始人的中芯国际落地张江，随后来自芯片行业的上下游企业集聚于此，包括芯片设计、光掩膜制造、封装测试、设备供应、气体供应等企业，中国的半导体产业真正在这片土地生根。
20年后，张江已成为中国的“硅谷” ；20年后，造芯却成为中国的心事，先进制程的制造工艺更成为遏制中国公司发展的卡脖子技术。
图源/中芯国际官网
5月15日，美国商务部下属负责出口管制的产业安全局（BIS）发布通知，称在美国境外为华为生产芯片的企业，只要使用了美国半导体生产设备，就需要申请许可证。这意味着，华为很可能不能再通过台积电量产自家海思设计的高阶芯片，而台积电是全球晶圆代工的顶尖企业，可以生产7nm（纳米），甚至5nm的高端芯片。
危机之下，中芯国际作为国内唯一能够提供14纳米制程的晶圆代工企业，成为“最强备胎”，目前华为已有产品芯片转由中芯国际代工。
近日，《IT时报》记者实地探访上海中芯国际，发现中芯南方厂区在火热量产14nm芯片的同时，也在抓紧建设二期产线；7nm工艺已研发多时，只是由于高端光刻机的缺位，研发进展不是很快。
01
“你看，这里一片火热”
和20年前相比，张江的变化翻天覆地，已从一个乡村小镇进阶为一座现代科学城：不仅交通发达，而且商业繁荣，充满着生活气息，这点与那些只有工厂、生活配套设施缺少的高新开发区很不一样。
5月19日，《IT时报》记者来到中芯国际，它同华虹宏力、日月光等“邻居”已和谐地融入到这座科学城中。目前，中芯国际已经开始量产14nm芯片，并拿到一笔来自华为海思14nm手机芯片的订单。
在14nm产线上工作的周豪（化名）告诉记者：“最近加班比较多，已经向客户供应了8万多批货了；产线上也在招人，比如普工、助理工程师。”由于晶圆厂自动化程度较高，周豪的工作简单且枯燥，只要把晶圆放置到设备上，其他的事交给设备即可。作为普工，他的底薪为3300元，算上加班费，每个月能挣七八千元。58同城上，一条中芯国际招聘信息显示普工月工资在5500~7500元。
相比产线上普工的工作，宋杰（化名）的工作显得高级些。在实验室工作的他，每天要做的是根据研发人员发来的Case做实验。“14nm产线设在中芯南方，去年下半年建成，今年开始量产；7~8nm的研发，也已经开展很久了。”宋杰说。
据了解，中芯南方由中芯国际、国家“大基金”（国家集成电路产业投资基金）以及上海市“地方基金”（上海市集成电路产业投资基金）以合资的方式成立，为一座12英寸晶圆厂，能满足14nm及以下先进技术节点的研发和量产计划，14nm技术也可用于主流移动平台、 汽车 、物联网及云计算。
宋杰还表示，受限于设备，中芯国际7~8nm的研发进展不是很快，做出来的成品没那么快，也没那么好，“同样一道工序，台积电只要一步就能完成，我们可能需要三四步”。高端光刻机的缺失，是其中最关键的问题，“除了光刻机，别的设备都能解决。”
早在3月，中芯国际对外公布已从荷兰ASML公司购入了相关光刻机设备，但并非是最新的EUV极紫外光刻机。
5月15日，国家集成电路基金二期和上海集成电路基金二期将分别向中芯南方注资15亿美元和7.5亿美元（合计约合160亿元人民币）。
这个消息的释放，把刚从疫情阴影里走出来的中芯南方设备供应商的热情重新点燃。一位冷却设备供应商很看好与中芯南方的合作，他们已和中芯南方签约了几千万元的生意。
“你看，这么多的工人、这么多的设备，一片火热！国家很重视芯片行业，中芯南方效益会越来越好！”他看着正在修建的中芯南方二期产线，语气间流露出兴奋之色。
据了解，在中芯国际上海厂区保留地块上，中芯南方将建设两条月产能均为3.5万片芯片的集成电路生产线（即SN1和SN2），生产技术水平以12英寸14纳米为主。记者从员工、驻厂设备商等多个信源获悉，中芯南方已完成一期建设，目前正在建设二期。
在中芯国际官网上，记者注意到，从今年年初到现在，中芯国际释放出的职位明显多于去年同期，特别是5月以来，增加了对生产运营类和业务支持类两种岗位的需求，大部分都接受应届生，比如生产线主管、设备工程师、工艺工程师、良率提升工程师、仓库管理员、助理工程师等。这或许是中芯南方14纳米新厂生产火热的一个注脚。
02
华为的“危” 中芯国际的“机”
去年5月，华为被美国商务部列入“实体清单”，谷歌、伟创力、YouTube等美国本土公司对华为按下了暂停键，为此，华为通过“自研+去美化”的方式，开启多种自救模式。
经过一年时间的调整，华为在“自研+去美化”上步步为营：先是在谷歌服务停供前推出自研的操作系统鸿蒙，其后在5G基站上不再使用美国零部件，再在Mate30、P40等高端机型上降低美国零部件含量，P40系列更是首次搭载HMS以替代谷歌GMS。
相比之下，新一轮的限制将是华为真正的至暗时刻。
和芯片设计不同，芯片生产的高投入不可能完全被一家公司所覆盖，就目前而言，大多数芯片制造商依赖于KLA、LAM和AMAT等美国企业生产的设备。
中芯国际3月披露的公告显示，其采购了美国公司LAM和AMAT的设备，且采购金额较大。除了中芯国际，包括台积电在内的全球众多晶圆代工厂都是这两家厂商的客户，他们在沉积、刻蚀、离子注入、CMP、匀胶显影等领域技术领先，尤其先进制程设备，基本没有厂商可以替代这两家企业。
世纪证券一份研报显示，在半导体设备与材料方面，关键技术被欧美日垄断，LAM和AMAT这两家美国公司暂停供货影响显著，其中AMAT的产品几乎包括除光刻机之外的全部半导体前端设备。而荷兰的ASML是高端光刻机的全球第一，国内企业与其研发投入与技术实力差距甚远。
目前华为芯片制造主要依赖于台积电，美国限制升级，被解读为有可能迫使台积电对华为断供，导致华为无芯片可用。
尽管这种猜测还可能有多种变数，但华为已经启动B计划。
此前有媒体称，华为从去年下半年开始向中芯国际派驻工程师，帮助中芯国际解决其芯片生产过程中的技术问题。近期，华为已将中芯国际14nm工艺代工的麒麟710A芯片应用在荣耀Play 4T手机上。
中芯国际则被认为迎来最好时机。160亿元的大基金二期加码主要面向中芯国际14 纳米及以下先进制程研发和产能，目前14纳米产能已达6000 片/月，目标产能为每月3.5 万片。而中芯国际最新发布的2020 年一季报显示，一季度营收9.05亿美元，同比增长35.3%，环比增长7.8%。此外，中芯国际决定将2020 年资本开支从 32 亿美元上调至 43 亿美元，增加的资本开支主要用于对上海300mm晶圆厂以及成熟工艺生产线的投资。
03
“转正”的期待
然而，无论对华为还是中芯国际而言，依然有跨不过去的门槛。
与台积电相比，中芯国际的工艺相对落后。现阶段中芯国际的工艺还停留在14nm，这是台积电4年前的技术，而台积电7nm工艺已大范围普及，几乎是如今各品牌5G旗舰手机和主流芯片的标配。根据规划，台积电今年开始量产5nm，2022年开始3nm的规模量产，甚至已规划好2nm。
图源/台积电官网
据了解，此次美国限制升级前，华为海思已加速将芯片产品转至台积电的7nm和5nm，只将14nm产品分散到中芯国际投片。但如果120天之后，无法使用台积电的5nm工艺，华为的5G旗舰手机可能要面对工艺制程的竞争压力。
最新消息是，5月21日，台积电拿下了苹果5nm处理器的全部订单，下半年苹果的多款5G版iPhone处理器将采用5nm工艺，而华为此前发布的14nm制程的荣耀Play 4T手机只是千元出头的中低端手机。
产能也有较大差距。中芯国际目前14nm月产能仅2000 ~3000片，预计到年底扩大到1.5万片，但这无法满足华为的胃口。台积电2019年财报显示，华为为其一年贡献了近350亿新台币的营收。
更何况，中芯国际下一代制程何时能投产，才是“最强备胎”能否转正的关键。
今年2月举行的2019年四季度财报会议上，中芯国际联席CEO梁孟松首次公开了中芯国际N+1、N+2代FinFET工艺情况。相比于14nm，N+1工艺性能提升20％、功耗降低57％、逻辑面积缩小 63％、SoC面积缩小55％，这意味着除了性能，N+1其他指标均与7nm工艺相似，之后的N+2工艺性能和成本都更高一些。梁孟松表示，在当前的环境下，N+1、N+2代工艺都不会使用EUV工艺，等到设备就绪之后，N+2之后的工艺才会转向EUV光刻工艺。事实上，台积电也是在第三代7nm工艺才开始引入EUV。
对此，电子创新网CEO张国斌表示：“制程越小，工艺越高级，IC里的线宽越小，就需要更高级的光刻机；尽管EUV技术对7nm制程不是必需的，但EUV技术的注入能提高良品率，效果好。”
2019财报会议上，中芯国际表示N+1工艺的研发进程稳定，已进入客户导入及产品认证阶段。之前该公司表示去年底试产了N+1工艺，今年底会有限量产N+1工艺。
14nm量产后，N+1、N+2研发项目更加值得期待。张国斌：“只要中芯国际的N+1、N+2工艺能做出产品来，就能代替台积电为海思代工7nm芯片。”
中芯国际真正的考验将是7nm以下。
多位采访对象表示，7nm以下的制程少不了EUV技术，公开资料显示，台积电和三星的5nm芯片均采用了EUV技术。对此，中芯国际还未公开过是否有替代技术方案。
编辑／挨踢妹
排版／冯诚杰
图片／李玉洋 Pixabay 网络
来源／《IT时报》公众号vittimes
近两年用一句话来形容华为，那就是“太难了！“在华为被列入实体清单后，华为操作系统、芯片业务首当其冲！谷歌在第一时间中断了对华为的安卓授权，导致华为海外消费业务受到了很大程度上的影响，之后高通、美光、英飞凌、台积电纷纷中断了华为的芯片业务，这让华为陷入到了“芯片危机”，新一代旗舰机P50迟迟不能发布。
不过，当我们为华为鸣不平的同时，我们也看到了华为为恢复手机业务所作出的努力，比如鸿蒙的发布，对于华为来说可谓是“十面封锁”中的一道亮光。根据安兔兔提供的恢复率测试，鸿蒙的文件读取速度等数据显示，不管是在体验方面还是在性能方面，鸿蒙都不输IOS和安卓，根据***报道，鸿蒙已经拥有1000多家硬件厂家接入，300多家服务商适配，与此同时，国内一些大学已经开设了鸿蒙系统的课程。
所以，对于华为来说，影响华为手机出货量的因素，基本只剩下了芯片问题。然而，想要在实体清单下解决芯片问题，就必须解决自研光刻机的问题。在美国对华为芯片动手后，华为作出了决定，宣布全面扎根半导体，从其他企业挖人才、与高校联合，到全球招聘光刻机人才，华为一直在为解决光刻机、芯片供应链去美化而努力。
但制造光刻机并不是一件简单的事情，一台光刻机重达几十吨，零件十多万个，即便是光刻机巨头ASML，其光刻机供应商也有5000多家，并且ASML曾公开表示，即便将图纸公开，他人也无法制造出来。可见光刻机制造难度之大，即便是国产光刻机龙头的上海℡☎联系：电子，先能实现量产的也只是90nm的精度。
为此，华为作出了一项重要决定！近日，华为正式宣布，旗下哈勃公司投资了一家高端分子激光技术厂商，北京科益虹源光电技术有限公司，并且成为了这家公司的第七大股东，持股4.76%，提到科益虹源，想必大家都比较陌生，但做出的成就却非常的高调。
科益虹源是2016年中科院℡☎联系：电子所、国科科仪等共同出资成立的企业，成立一年多的时间，其自主研发的高端准分子激光器就实现了顺利出货，并打破了国外厂商的长期垄断，这也是中国唯一在高端分子激光技术研究和产品化的企业，也是世界第三家。
如果将光刻机比作医生，那光源就是医生手中的手术刀，这是光刻机的核心技术，上海℡☎联系：电子即将落地的28nm精度的光刻机（能量产7nm工艺芯片），就是采用的科益虹源的光源系统。而华为能成为科益虹源的股东，不难看出华为又掌握一项光刻机核心技术，后续光刻机的自研也将会顺利很多，而华为跑步进场，被卡脖子的芯片问题也迎来了转机！
与此同时，华为已经在光芯片领域有了不错的进展，比如华为“光计算芯片、系统及数据处理技术”专利的曝光，华为武汉光芯片工厂的竣工，加上华为在光刻机领域的“跑步进场”，高端芯片制造必然会加速实现国产化，这也让我们明白了一个道理，美国的 科技 霸凌并不能实现永久的利益，发展 科技 才是正道！
