近日,華為旗下的哈勃科技投資有限公司入股了北京科益虹源光電技術(shù)公司,后者主要業(yè)務(wù)涉及光刻機(jī)的核心技術(shù),這意味著華為開始正式布局光刻機(jī)領(lǐng)域。

據(jù)企查查工商信息顯示,近日,華為旗下的哈勃科技投資有限公司已經(jīng)入股了北京科益虹源光電技術(shù)公司?？埔婧缭吹拿蛛m然并不為產(chǎn)業(yè)外的人所熟悉,但其主要業(yè)務(wù)卻涉及光刻機(jī)的核心技術(shù),這意味著華為開始正式布局光刻機(jī)領(lǐng)域。

具體而言,北京科益虹源光電技術(shù)公司的注冊資金由12000萬元提升至20160 萬元,增幅達(dá)68%。其中,哈勃投資持股4．7619%,成為第七大股東。

隱秘而偉大

近年來,在美方的持續(xù)打壓下,國內(nèi)“缺芯少魂”的困境愈演愈烈,對以華為為代表的民族企業(yè)造成的巨大影響有目共睹。幸而,在操作系統(tǒng)領(lǐng)域,華為發(fā)布了面向全智慧場景的HarmonyOS,致力于打造萬物互聯(lián)的“通用系統(tǒng)”;在芯片領(lǐng)域,華為海思擁有國內(nèi)頂尖的芯片設(shè)計團(tuán)隊,但卻受限于國產(chǎn)芯片制造產(chǎn)業(yè)落后,華為手機(jī)業(yè)務(wù)嚴(yán)重受創(chuàng)。

過去兩年間,華為“步履維艱”,卻從未停止自救,并于2019年正式成立了哈勃科技投資有限公司,主要進(jìn)行投資服務(wù)。截止去年年底,哈勃科技先后投資了包括山東天岳、東微半導(dǎo)體、天科合達(dá)、思瑞浦、東芯半導(dǎo)體、思特威在內(nèi)的25家企業(yè),覆蓋EDA、半導(dǎo)體材料、第三代半導(dǎo)體、半導(dǎo)體晶片級襯底、模擬芯片、光電芯片、CMOS圖像傳感器等各種領(lǐng)域,不難看出華為擺脫“卡脖子”的決心。

哈勃科技投資有限公司對外投資企業(yè)(數(shù)據(jù)來源:企查查)

2021年,哈勃科技又先后投資了從事自主研發(fā)的電子設(shè)計自動化(EDA)軟件開發(fā)的飛譜電子,致力于高端仿真技術(shù)自主研發(fā)和應(yīng)用的云道智造,為半導(dǎo)體、光伏和LED等高科技制造業(yè)提供整體解決方案的上揚(yáng)軟件,從事顯示驅(qū)動芯片/電路板卡生產(chǎn)與銷售的云英谷科技。

值得一提的是,5月31日,哈勃科技發(fā)生工商變更,公司注冊資本由27億人民幣增加至30億人民幣,增幅約11．11%。另據(jù)企查查信息顯示,哈勃科技目前對外投資企業(yè)已經(jīng)達(dá)到了38家,投資領(lǐng)域涵蓋模擬芯片、碳化硅材料、功率芯片、人工智能芯片、車載通訊芯片、連接器等,而最新入股的科益虹源無疑將進(jìn)一步補(bǔ)全哈勃投資的芯片生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。

科益虹源的主要業(yè)務(wù)是光刻機(jī)中的三大核心技術(shù)之一的光源系統(tǒng),是國內(nèi)第一、全球第三的193nm ArF準(zhǔn)分子激光器企業(yè)?？埔婧缭闯闪⒂?016年7月,由中國科學(xué)院光電院、中國科學(xué)院微電子研究所、北京亦莊國際投資有限公司、中科院國有資產(chǎn)經(jīng)營有限公司共同投資創(chuàng)立,注冊資本12000萬元人民幣。

2018年,科益虹源自主設(shè)計開發(fā)的國內(nèi)首臺高能準(zhǔn)分子激光器出貨,打破了國外廠商的長期壟斷,一舉成為國內(nèi)行業(yè)龍頭。然而,身披“國內(nèi)第一、全球第三”的光環(huán),但科益虹源的名號卻并不為大眾熟知,很大一部分原因是其所在領(lǐng)域太過專業(yè)。此外,如若不是這次“芯片斷供”造成的嚴(yán)重影響,大部分國人恐怕無從知曉國產(chǎn)芯片制造工藝與國外技術(shù)的巨大差距,自然更是對光刻機(jī)知之甚少。

衡量科技研發(fā)與工業(yè)水平的標(biāo)桿

此前,華為創(chuàng)始人任正非曾提到,華為遇到的困難就是他們設(shè)計的先進(jìn)芯片,國內(nèi)的基礎(chǔ)工業(yè)還造不出來。眾所周知,先進(jìn)工藝是國產(chǎn)芯片最薄弱的環(huán)節(jié)之一,而在芯片制造的數(shù)百道工序之中,光刻直接定義晶體管尺寸,決定芯片精度,是最重要的步驟之一,其成本占整個芯片制造成本的30%,甚至有人將其稱為“衡量科技研發(fā)與工業(yè)水平的標(biāo)桿”。

然而,光刻步驟所需的光刻機(jī)制造卻踩到了我們的痛處。在全球光刻機(jī)市場中,ASML的壟斷毋庸置疑,尼康、佳能等企業(yè)也瓜分了剩余市場份額。據(jù)最新消息顯示,ASML孔徑數(shù)值為0．55的EXE:5000光刻機(jī)的曝光系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計完成,可于2022年正式發(fā)貨,EXE:5000光刻機(jī)可用于量產(chǎn)2nm制程芯片,甚至是1nm及以下。

反觀國產(chǎn)光刻機(jī)則處于較為落后的位置,目前上海微電子只能制造90nm的低端光刻機(jī),與ASML公司制造的EUV高端光刻機(jī)和DUV中端光刻機(jī)相差甚遠(yuǎn)。面對國產(chǎn)光刻機(jī)的現(xiàn)狀,北大教授林毅夫認(rèn)為,荷蘭ASML公司如果沒有把光刻機(jī)賣給國產(chǎn)企業(yè),我國大約三年就可以全盤掌握這項技術(shù),一旦國產(chǎn)企業(yè)掌握了這項技術(shù),那么光刻機(jī)的制造成本就會低于國外企業(yè),屆時荷蘭ASML只能黯然退場。

有不少網(wǎng)友認(rèn)為林毅夫教授過于樂觀,但筆者認(rèn)為其自信也不并非空穴來風(fēng)。雖然EUV光刻機(jī)是目前最先進(jìn)的技術(shù),但已是“上代人”的DUV實際上才是晶圓制造的主力,無論是圖像傳感器、功率IC、MEMS、模擬IC,還是邏輯IC,背后都有其身影。而DUV與EUV最大的區(qū)別就是光源方面,EUV的光源波長為13．5nm,最先進(jìn)DUV的光源波則是193nm,采用ArF光源。

值得一提的是,我國在DUV領(lǐng)域頻頻傳來好消息。前有科益虹源打破了193nm ArF激光器的外商壟斷,后有南大光電在193nm光刻膠技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展。南大光電于近日發(fā)布公告稱,其控股子公司寧波南大光電自主研發(fā)的ArF光刻膠繼2020年12月在一家存儲芯片制造企業(yè)的50nm閃存平臺上通過認(rèn)證后,近日又在邏輯芯片制造企業(yè)55nm技術(shù)節(jié)點的產(chǎn)品上取得了認(rèn)證突破,表明公司光刻膠產(chǎn)品已具備55nm平臺后段金屬布線層的工藝要求。

光刻膠主要用于保護(hù)芯片內(nèi)置紋路,減少線路裸露外部遭到侵蝕。光刻膠涂抹在硅基芯片表面,在極紫外光線的投射下形成液體,有效投射面積以及清洗過程,直接決定到了最終芯片的成品率,光刻膠的涂抹均勻程度也直接決定著最終芯片的性能,目前最廣泛使用到的光刻膠為Krf以及Arf,主要用于芯片先進(jìn)的制程工藝當(dāng)中。

更重要的是,ArF光刻膠市場常年被美國、日本壟斷。今年5月,位于日本企業(yè)“信越化學(xué)”便以生產(chǎn)能力不足為由,宣布不再對中國半導(dǎo)體企業(yè)出售KrF光刻膠。如今,在國內(nèi)EUV光刻技術(shù)尚不成熟之際,ArF仍是主流,所以我們在193nm ArF光刻技術(shù)上的種種突破意義非凡。

寫在最后

最初,華為從海思做起,歷經(jīng)近十年,其手機(jī)芯片逐漸獲得了消費(fèi)者認(rèn)可,并走到了國際領(lǐng)先位置,而在華為5G技術(shù)名聲大噪之前,我國在全球通信領(lǐng)域也一直默默無聞。

面對壟斷與制裁,華為及國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)遭遇的不僅是挑戰(zhàn),更是前所未有的機(jī)遇。雖然半導(dǎo)體行業(yè)國產(chǎn)替代道阻且長,但我國在科研技術(shù)、工業(yè)制造、人才儲備等方面早已今非昔比,重重重壓之下、頂著一輪接一輪的技術(shù)封鎖,國產(chǎn)光刻機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得長足的進(jìn)步,相信自主可控已經(jīng)絕非空談!