没有光刻机，我们的芯片制程真的无法向前推进吗？华为转变新思路

1. 没有光刻机，我们的芯片制程真的无法向前推进吗？华为转变新思路

日前， 科技 君看到这样一则消息，事关光刻机。消息称，有AMSL专家曾表示，就是把光刻机图纸摆在你们面前，你们也无法造出光刻机。
  
 这里，姑且把我们是否能造出来放在一边。 科技 君想说的是，图纸拿来，我们来造。
     
 当然，此事纯属笑谈。AMSL设计图纸何其珍贵，其保密级别也不是一位专家说拿就能拿出来了。可是，没有光刻机，我们的芯片制程真的无法再向前推进吗？
  
 目前看来好像是的，但任何事情都没有绝对。 科技 君相信芯片也一样，肯定会有另外的方法可以突破光刻机的限制。而这点，目前在中芯国际取得阶段性成果中得到了验证。此前，中芯国际已经宣布，在没有光刻机的情况下，采用特殊的N+1方案、N+2技术扩展，中芯国际芯片制程已经接近甚至达到了7纳米的水平 。 科技 君相信，既然有N+1、N+2方案，就可能会有N+3、N+4技术方案，只是这些还需要我们继续去研究和 探索 。尤其现在中芯国际芯片人才济济，两大芯片界奇才梁孟松和蒋尚义更是齐聚中芯国际，正是中芯国际发展和突破的最佳时机，一旦取得突破性进展，将一举改变我国缺芯少屏的尴尬局面。
     
 众所周知，缺芯少屏是我国在半导体领域的一大痛点，每年在此项上花去超过上万亿美元的外汇，花钱的同时还要看对方脸色行事，没有一点作“上帝”的感觉。究其原因，就是因为关键技术把控在别人手里，只能受制于人。
  
 目前虽然“少屏” 历史 正在改变，我国京东方生产的LED屏产量已经位居世界第一，OLED屏也已经达到了苹果级别的要求，前不久还正式通过了苹果公司的考核，成为iPhone12系列OLED屏幕的供应商之一，有了一定和以三星为代表的LED/OLED屏竞争能力，但在面板控制芯片方面还是受制于人。资料显示，我国面板IC芯片领域国产率不足1%，而三星一家就占据着75%的市场份额，亟待突破。
     
 好消息是，华为正全面扎根半导体，转变新思路，由此前的专注芯片设计向晶圆芯片方面延伸，并且在上海建立芯片工厂，全力突破光刻机的难题，从根本上突破美国的芯片封锁。而从当前面板IC芯片生产和工艺水平来看，不需要最先进的制程技术，我国半导体芯片产业完全可以自主研发，完全有能力打破壁垒。
  
 而日前更有俄罗斯媒体传出消息称，华为正在研制光子芯片。资料显示，光子芯片是利用半导体发光，结合光的宽带宽、抗干扰性和快速传播的特性，驱动其他硅光子器件，形成一个可以完成大型综合运算的光子芯片。也正是因为光的这些特性，光子芯片的计算速度是普通硅基芯片计算速度的50倍左右，并且功耗也只有硅基芯片的百分之一。可以预见，华为光子芯片一旦研制成功，芯片方面我国将从此摆脱受制于人的局面。
     
 可以看出，华为不仅在光刻机方面开始发力，而且在芯片未来发展方面，亦开始投入巨大的人力、物力和财力的支持，正如在5G方面，华为用了10多年时间，积累了巨大的领先优势，摆脱依赖的同时，还站在了5G技术顶峰。如今，半导体芯片方面，华为又一次开始了新攀登，再过十年，AMSL专家还敢说“给你图纸这样的话吗？”
  
 对此，你有什么看法？

2. 华为在芯片上全面提速，光刻机到位就是新的开始

 华为在芯片上全面提速，光刻机到位就是新的开始
                    　　华为在芯片上全面提速，光刻机到位就是新的开始，，余承东都表示，海思麒麟芯片或无法生产制造，没有进入重资产的芯片制造领域内，这是一个错误。余承东宣布全面进入芯片领域后，还在芯片领域内做出不少大动作，
  　　华为在芯片上全面提速，光刻机到位就是新的开始1  　　都知道，在华为高端设备以及5G等设备上，华为往往都采用自研芯片。
  　　例如，在5G模块产品上，华为采用自研的巴龙芯片；在中高端手机上，华为采用自研的麒麟芯片；路由器等设备则采用凌霄系列芯片。
  　　但是，华为只做芯片设计研发，并没有进入重资产的芯片制造领域内，所以海思芯片订单几乎都是交给台积电代工生产。
  　　意外的是，美国从2019年开始，多次修改规则，导致台积电也不能自由出货了。
  　　随后，余承东都表示，海思麒麟芯片或无法生产制造，没有进入重资产的芯片制造领域内，这是一个错误。
  　　另外，余承东还宣布，华为全面进入芯片领域内，还要在新材料和终端制造方面实现技术突破。
  　　余承东宣布全面进入芯片领域后，还在芯片领域内做出不少大动作，任正非走访国内高校，并与中科院进行合作，将光刻机作为优先突破的课题；
    
  　　华为还多次明确就海思表态，不会放弃海思，也不会裁员，将持续养着海思这个队伍，对其没有盈利要求，期待一个更强大的海思归来。
  　　最主要的是，有消息称，华为正在筹建芯片生产线，不仅要自主研发芯片，还自主生产制造芯片。
  　　因为华为海思芯片订单，目前没有厂商敢接，即便是40nm以上的芯片都不行，而联发科、高通等芯片企业目前也均没有拿到向华为出货5G产品的许可。
  　　在这样的情况下，华为在芯片上全面提速，做出两个大动作。
  　　第一个，华为海思再次进行博士招聘，面向全球招聘芯片类博士，主要涉及芯片研发设计、架构研发以及光电芯片封装等几十个岗位。
  　　从华为海思的招聘信息就能够看出，在芯片方面，华为正在全力突破，而突破点主要是芯片架构、新材料以及光电芯片等。
  　　毕竟在硅芯片方面，全面突破难度有点大，但在光电芯片以及新材料方面，华为相对容易一些，毕竟这两者都是全新的技术，不涉及美国技术。
    
  　　第二个，消息称华为正在武汉筹建晶圆加工厂。
  　　据悉，华为宣布全面进入芯片领域后，就有消息称，华为欲建设自主芯片生产线，而最新的消息称，华为正在武汉筹建晶圆工厂，预计在2022年 分阶段投产。
  　　另外，消息人士还称，华为武汉工厂前期仅用于生产光通信芯片和模块，后续将会逐渐扩产，投资可能是18亿元。
  　　其实，国内院士早就明确表态，新一代国产光刻机下线后，国内1-2年时间就能够建成28nm芯片生产线。
    
  　　因为国内已经有了用于14nm芯片生产线的倒片机、用于5nm芯片生产线的蚀刻机，今年年底或明年年初，新一代国产光刻机下线后，三大设备就齐全了。
  　　也就是说，华为利用国产设备建设自主芯片生产线，这也是情理之中，毕竟华为已经宣布全面进入芯片领域内，芯片自研自产自然也是必然的事情，否则还会被卡脖子。
  　　当然，华为芯加速的同时，国内芯片产业也在快速进步。
  　　据悉，国产28nm芯片预计在今年年底量产，而国产14nm芯片预计在明年年底量产，而国内芯片需求主要就是14nm以上。
    
  　　即便是在EUV光刻机等技术方面，国内厂商也不断有新技术突破，多项光源技术在理论上取得了突破。
  　　写在最后，无论是华为自主筹建芯片生产线，还是等待国产芯片量产，对于华为而言，都能够解决一部分芯片问题。
  　　毕竟除了手机外，其它物联网产品所用的芯片往往都是14nm以上。
  　　华为在芯片上全面提速，光刻机到位就是新的开始2  　　华为在芯片上，所以遇见的问题，在很大程度上反映的是国产芯片的现状，在这样的前提之下，很多企业开始不断打破极限，希望能够在这个紧要关头帮助华为渡过难关，同时也能够避免在将来自己被卡脖子。
  　　伴随着国内半导体迎来黄金半爆发时期，国内不断传出破冰的消息。可是要知道，目前全球智能手机市场竞争非常激烈，从最初到现在九个月的时间内，华为的手机业务几乎已经陷入到一种极致的困境之中，即便是此前曾经从台积电预先储备过麒麟9000到现在也基本上已经用完了，所以中国芯片未来的发展，虽然充满了希望，可是目前华为似乎已经等不及了。
  　　最近有消息传出华为将要发布的p50系列智能手机，搭载的是高通骁龙888芯片，但知道一直以来华为的高端旗舰机搭载的`都是自己的麒麟系列芯片，从海思麒麟到高通骁龙，这足以说明目前的华为究竟有多么无奈，虽然大多数网友都不能够接受，但无奈这也是华为不得已之下才做出的选择。
  　　搭载高通芯片并非妥协
  　　那么搭载高通芯片是否就意味着华为已经妥协了了呢？其实并非如此，华为采用高通的芯片，一方面是为了延续自己的手机业务，希望能够让市场知道华为依旧在发布手机，保持一定的市场热度。
  　　另一方面也是希望自己的手机业务一起，其他的业务能够共同发展下去。最重要的是为了鸿蒙能够继续发展下去，要知道，目前鸿蒙刚刚上线，对于鸿蒙而言，生态的建设非常关键，如今各大友商都处于一种观望的态度，如果想要提升鸿蒙的适配量，那么就必须从自身的品牌入手。而鸿蒙的崛起，将会成为华为打败美的筹码。
    
  　　如果鸿蒙真的突破了16%的份额，那么就意味着华为的手机业务已经延伸到海外，到那个时候，今天是美国在实施打压，但也不能够阻挡华为的发展。再加上如今华为的确是面临着无芯可用的窘境，高通能够恢复部分供应，对于华为来讲是一个好消息。
  　　目前，华为方面爆料出了一个重磅消息，表示最近华为海思正在放出一项新专利，名为双芯叠加，就是将两颗代表不同性能的14纳米芯片结合在一起，完全能够形成一个足以媲美7纳米性能的芯片。
  　　这种双芯叠加的技术能耗不会因为芯片的增多而增多，反倒是会因为两颗芯片的结合而减少，这也就意味着只要我们能够实现14纳米的量产，那么这种双芯叠加就能够带领我们真正进入到7纳米时代之中。
    
  　　可以说如今国内在各大领域以及各种设备材料之中，都已经实现了一定的国产化，除了光刻机之外，我们都足以能够做到严格的自给自足，即便现在因为设备没有具体突破得到消息，但是相信上海微电子已经确定年底之前下线时用的国产28纳米光刻机，足以能够与阿斯麦的duv光刻机箱媲美，如今华为要做的就是等到光刻机就位，而光刻机的就位就是华为的一个新开始，代表着华为迎来了重生。

3. 华为是否已经进入了研发光刻机阶段？

 
   华为芯片都已经在生产了，光刻机肯定是有了。这不过这个光刻机跟你想象的可能并不同。
   我们知道，两年前，美国开始制裁华为。
   那会华为的海思麒麟芯片是在ARM架构公版的基础上自己设计的。华为只做芯片设计，芯片生产由别人代工。在被制裁之前，华为海思芯片设计出来的产品已经可以比肩第一线的其他手机芯片，像高通、苹果等，虽然可能有些差距，但也不算太远。
   美国认为只要禁止华为使用设计芯片的EDA软件，把华为的芯片设计能力限制住了，就是蛇打七寸了。要知道设计芯片所用到的EDA软件是被美国垄断的，我们国内没有一款芯片设计软件能用来设计高端的手机芯片。
   因此，美国第一轮制裁华为的主要方式就是禁止华为使用美国的芯片设计EDA软件，以及使用GMS。
   然而效果并不大，因为华为海思已经设计出当时技术前沿的芯片，如麒麟9000等。华为拿已经设计完成的芯片给代工厂去生产，还可以维系很长一段时间。让美国一招致华为于死地的想法落空。
   因此美国进行了后续几轮制裁，给华为加上了一道道紧箍咒。比如禁止台积电、中芯国际等芯片代工厂给华为生产芯片。
   然后美国又发现华为通过大量采购芯片增加库存，以延长制裁下的生存时间。美国当然是难以接受的，他们经过研究，最后还是发现华为准备不足的地方。所谓不足的地方，就是一些关键的半导体小零件，比如电容、电阻、光感零件等等，世界上没有一家企业能全部种类生产的。华为在备货的时候，可能觉得比起手机CPU芯片的重要性，这些小零件觉得不重要，以后需要的话也容易采购，也就忽视了。没想到美国连这些小零件都不给华为，根本目的就是不然华为生存下来。
   每一轮制裁都是事先对华为进行仔细研究分析后作出的决定。效果也明显，几轮制裁下来，华为凑不齐生产手机的所有配件，手机销量直线下跌，基本上把手机市场让出去了。
   然而， 手机虽然在近几年为华为贡献了一半以上的利润，但华为的基本盘并不是在手机上 ，而是在于华为起家的业务上——通讯设备 ，2G、3G、4G、5G基站设备，以及交换机等等。
    在华为做手机之前，华为已经连续几年是通讯设备行业的全世界第一。  而美国的几轮制裁之后，也影响到华为的通讯设备业务，要知道5G也是要用到芯片和其他半导体配件的。被制裁之下，华为海外的5G订单能否完成都成了问题。这也是后来国外客户撤销订单的原因之一。 
             如果是让华为在通讯设备和手机进行二选一，华为肯定选通讯设备的。毕竟华为是先有了通讯设备，后有手机业务的。这是一个先有鸡，还是先有蛋的选择题。因此华为先要拯救的、要保住的是通讯设备。 
             还有一个因素，通讯设备对芯片和配件的要求没有手机那么高。手机芯片工艺现在有7、5、3纳米的要求，而通讯设备并没有要求这么精细。关键是国内也没这方面的技术，目前国内28纳米及一下的所有技术都离不开美国的技术，因此华为不可能现在生产28纳米及以下的芯片。 
              
             网上看到华为在2020年7月份招聘光刻工艺工程师，就认为华为要做光刻机了。 
             然而这个光刻机可能跟想象的不同，并不是做手机芯片的，而是为了生产通讯设备的芯片。 
             好消息还是有的。第一轮制裁的EDA软件，华为自己设计了一个基于40纳米的芯片设计软件工具（EDA TOOL）。 
             目前，华为已经开始在武汉 生产的40纳米的芯片了。生产出来的芯片将用在华为的基站和其他通讯设备上。而整个生产线是去美国化的，全部实现国产化。
   并且计划在不久后升级到28纳米工艺。我想，以华为的速度，40、28纳米工艺完成之后，14、10纳米并不会太远。10纳米已经可以勉强用在手机上了。只要给华为时间，一切都不是问题。
     
   
   光刻机被称为半导体工业皇冠上的明珠，其技术要求之高可见一般。因此，华为显然不会自己研发制造光刻机，这里面涉及的技术是系统工程，绝对不是一家厂商可以解决的。
   但是，华为在芯片领域有着自己的技术累积以及雄厚的资金实力，这些方面很大程度上可以帮助光刻机的研发，参与到整个光刻机研发体系中，进一步加快推进我国先进光刻机的研发。
    1、华为无法独立研发制造光刻机： 光刻机是一个复杂的系统工程，其自身拥有多个核心子系统，每个系统可以说都需要全球顶尖的技术实现，比如双工件台、浸液系统、物镜系统、准分子激光光源等等。这些子系统以华为自有技术完全是搞不定的，没有对应领域的技术累积根本没法研发。
   除了核心子系统的技术研发外，还需要将技术产业化，这就需要有对应的生成厂商来制造，而这块国内也是分工的，各子系统都有专业领域的厂商来生产。比如双工件台有华卓精科制造、浸液系统有启尔机电、光源系统有科益虹源等等。，
   整个光刻机研发制造体系基本上就是科研机构（浙大、清华、长春光机等）专攻技术研发，然后再有专业厂商进行产业化。
   由此可见光刻机产业的体系庞大而又专业，华为虽然是国内第一 科技 企业，但显然无法面面俱到，什么都自己干！
   所以，华为无法自己研发光刻机！
    华为投资光刻机相关领域： 虽然华为无法自己研发制造光刻机，但是其芯片领域累积的技术的确可以帮助整个光刻机的研发，也的确可以参与到光刻机的研发过程中来，以他们的实践经验来解决部分研发过程中的一些问题。
   目前，有消息称华为旗下的投资公司哈勃投资入股了科益虹源，成为该企业的第七大股东，股权比例为4.6%。
   科益虹源目前掌握有193nm ArF准分子激光技术，这也是光刻机的最核心三大子系统之一，对应的技术在领域内全球第三，国内第一。
   显然，华为这是想通过自己的投资来直接推动光刻机的研发进度。光刻机这种核心技术研发和产业化需要大量资金投入，光建设生产工厂就需要很大的资金投入，早前科益虹源北京的工厂建设就花了5亿。华为资本的入股能解决厂商的资金问题，同时也能加快光刻机的产业化。
    Lscssh 科技 官观点： 综合现有的信息来说，华为是不可能自己研发光刻机的，但是必定会想办法参与到这个过程中来，会以自己的形式来支持和推动我国光刻机的研发生产，入股科益虹源只是方式之一。
   根据公开的消息，哈勃投资最近1~2年已经入股大量半导体产业线厂商，涉及半导体材料、装备，具体涵盖模拟芯片、碳化硅材料、功率芯片、人工智能芯片、车载通讯芯片等热门半导体产品线。
     不要说你不爱国，我认为华为永远不会有生产光刻机和用来实际生产的能力，因为他只是一个组装厂
   这就是卡住中国的那个所谓的光刻机，不错，是一种复杂而又混乱的高 科技 技术的产物。
   先简单的了解一下光刻机的主要作用；光刻机（Mask Aligner) 又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。
   光刻机是芯片制造的关键设备，不光华为在研发，像SMEE、合肥芯硕半导体有限公司、先腾光电 科技 有限公司、无锡影速半导体 科技 有限公司等一些企业，在光刻机上衣和有自己的成果，这些公式只是在低端市场占比的，高端的就是中科院光电技术研究所的技术，现在光刻分辨力达到22纳米，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10纳米级别的芯片，它这个22纳米的属于单次曝光，还制造不了芯片。
   虽说就这关键一步让有些小人之国卡住了技术难关，这种现状的主导原因，是中国不会有其自己研发的芯片，其实这个并不是什么坏事，反而会激励咱们国内的一些高 科技 公司在国家的大力支持下会更快的加速研发，华为就是其中一家，也是深受其害最惨的一家，有了前车之鉴肯定会加大力度研发光刻机的成型，相信中国的力量和技术，不会输给世界上任何一个国家的，说不定会让光刻机的技术更成熟更省劲，说不定这越复杂的东西反而会让我们有捷径可走，就不信了，你们搞的复杂，一个光刻机需要很多家公司的产品组合起来才能组成光刻机的整体进行使用，相信我们不会搞的这么复杂，也会让世界为之震惊，脑子是要动起来的，动起来了你们谁都跟不上，相信华为定不负众望，完成光刻机的研发，让中国靠又一项技术站在世界之巅，受制于列强国家的情况永远不会再发生。相信华为相信中国！
   谢谢！！！

4. 华为有没有能力研究光刻机

亲，您好。目前华为是没有这个能力。不过按照光刻机的原理，只要华为大手笔投入从全球广泛挖来光刻机研究人才投入到光刻机的研发中去，是可以研发出来的。【摘要】
华为有没有能力研究光刻机【提问】
亲，您好。目前华为是没有这个能力。不过按照光刻机的原理，只要华为大手笔投入从全球广泛挖来光刻机研究人才投入到光刻机的研发中去，是可以研发出来的。【回答】
光刻机可以说是需要最顶尖精密的仪器之一，技术含量高而且零部件也高，涉及到系统集成、材料、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等等各种先进的技术。但光刻机的原理并不是不能攻克的，就如目前国内的上海微电子设备集团就已经有自己的光刻机，虽然是低端光刻机原理是差不多的。【回答】

5. 华为联合中科院研发出光刻机可能性分析

 看到非官方消息，华为和中科院合作，研发出了8nm光刻机。下面分析消息的可信度和技术可能性。
     
       一、芯片制造流程简介 
   先大概解释一下芯片制造过程，以便大家理解下面的技术姓内容。了解这个流程的话可以直接跳到二阅读。
   这里略过和主题无关的晶圆制造和封测环节。
   你可以想像一下刻图章的过程。假定我们要刻一个yin文（和阳文对应）图章（字凹陷，背景凸起，需要把字的笔画扣掉），上面两个字：“仁义”。下面的例子是为了说明芯片制造方法，真正刻图章没这么麻烦。步骤大致如下：1. 设计：在纸上设计要刻的字。2. 刻模：把字的笔画用刻刀刻掉，这张纸称为字模。3. 印章刻字表面强化处理（实际刻印章没这一步）。4. 涂漆：在印章基底材料上涂一层油漆。5. 字模复录：把字模复制在漆上（在漆上铺字模，描笔画）。6. 显字：除去被字笔画覆盖处的漆，无笔画处的漆保留。此时印章上没有漆的部分显示“仁义”二字（这里忽略镜像反转问题）。7. 刻字，即把没有漆的部分用刻刀刻掉。8. 除漆，把剩下的漆洗掉。
   制造芯片的步骤和上面的刻图纸步骤一一对应（略去其他与本文内容无关的步骤，如基底抛光和多个清洗步骤等等）：1. 芯片布局/布线设计（相当于设计）。2. 制作掩模，即根据设计来制作布局图案掩模（相当于刻模）。3. 晶圆表面氧化（相当于印章刻字表面处理）4. 涂胶，即在基底材料上涂敷光刻胶（相当于涂漆）。5. 光刻，即用光线穿过掩模板照射光刻胶（相当字模复录）。 光刻机用在这一步。 6. 显影，即除去光线照射过的部分光刻胶（相当于显字）。7. 刻蚀，即除去晶圆表面的氧化膜，露出下面的高纯硅（相当于刻字）。8. 除胶，即把晶圆表面剩余的光刻胶洗掉（相当于除漆）。
   光刻得到的效果是：硅晶圆表面的二氧化硅薄膜的图案和掩模完全一致，相当于把掩模上的图形转移到晶圆表面的二氧化硅上，使二氧化硅表层开有和掩模完全一致的无数天窗，为后续工序做好了准备，仿佛批量复制了和掩模图形一致的二氧化硅薄膜贴在硅晶圆表面上。
   造芯片到这里还有一步：掺杂，即在不同工序中把不同金属离子注入无数天窗下面的硅基底中，使这些区域改变特性，形成需要的半导体电气性能（即形成P型或N型半导体，两种不同半导体微小区域之间形成单向导电的P/N结，连续的三个PNP或NPN区域含有两个P/N结，形成具有放大作用的三极管，这是集成电路的最基本元件）。
   需要指出，超大集成电路芯片极为复杂，需要几十步工序，步骤1对某种芯片只需要一次，步骤2也只需要一次，但是需要为每道工序制作一个不同掩模。步骤3到8需要重复数十次，每道工序一次，每次使用不同掩模，而且不同工序的具体步骤可能区别很大，比如布线工序就有很多不同，但是光刻步骤总是需要的。
    二、光刻机研发难点与芯片成本 
   光刻机零件数万，最关键的是三个部件：EUV光源，透镜组，高对准精度工作台。要是能解决这三个部件的问题，其他零部件的攻关难度可能小一些。已经清楚这些问题的可以直达三。
   几个光刻机影响良率和生产效率，最终影响产品成本的关键因素：
   1.  EUV光源的功率。 光源功率越大生产效率越高。因为根据晶圆面积（通常用直径衡量，常见的有5、8、12英寸）和单个芯片的大小，一片晶圆可以排列上数十到数百个芯片。掩模一般只覆盖一个芯片，一道工序中晶圆上每个芯片需要曝光一次，一片晶圆排列500个芯片的话单一工序需要曝光500次。光刻胶感光敏感度一定的情况下，单一芯片一道工序彻底曝光需要的时长取决于光刻机输出功率或者光强，输出功率越高曝光所需时长越短，生产效率也提高了。
   这里跳过EUV光源的视场和发光效率两个指标。
   2.  镜头组光学岐变。 光线通过镜头会产生岐变，最明显的例子是超广角镜头成像时边缘岐变极为明显。多种因素可能造成岐变，如果岐变过大，经过掩模投影到光刻胶上的图形也相应产生岐变，造成良品率降低。
   3.  移动工件台的定位精度。 因为单个芯片需要多次曝光，而为了曝光晶圆上的多个芯片，首先相邻芯片的间隔必须精确，其次，同一个芯片每一次曝光必须与之前的曝光位置精确对准。工件台定位精度差会造成良率下降，是决定良率的主要因素之一。
   4.  工件台运动速度。 一个芯片曝光需要的总体时间是工件台移动到这个芯片的位置并定位完成的时间加上单纯曝光时间。因此移动和定位的速度越快生产效率越高。这个指标和定位精度互相矛盾。
    生产线的良率和生产效最后都反映在最终的芯片成本上。 
   晶圆生产线上的其他设备处理一道工序的时间是按照晶圆计算的。比如单次掺杂工序，整个晶圆上的所有芯片一次处理完成。但是光刻工序是按照晶圆上的芯片数量计算的，即一片晶圆的一道曝光工序所需总体时长是单一芯片定位加曝光时长乘以晶圆上的芯片数量。因此一定产量的晶圆生产线上的光刻机比其他设备多，而且光刻机效率越低，一定产量生产线需要的光刻机越多。因此光刻胶的效率影响生产线造价和运行成本，最后 低效光刻机增加的生产线成本也使芯片的资金占用和运营成本提高。 
   三、消息真实姓分析
   如果这个消息是编的，那么为什么不编7nm，偏偏编大家都不习惯看到的8nm？这是间接证据，不过硬。此外只能从技术角度分析了。
   国产工作台似乎以前已经过关了，据说可以达到一点几nm的对准精度，8nm光刻机的话够用了，但是运动速度指标（直接关系到生产效率）不清楚，也许比国外最高水平差一些，无非是单片产品成本高一些。
   EUV光源其实国产也有了，不过以前功率远远不够，结果就是需要的曝光时间太长，一个是需要配套的光刻胶更灵敏，难度很大；另一个是严重影响生产效率。不知道怎么解决的。个人认为，光源功率提高了有可能，但是达不到可用水平（比如提高后只能达到一分钟或数分钟完成一次曝光）。那么多路EUV光源并联可能是一个可行途径，但是即使这样可能仍然达不到asml的曝光效率水平。
   镜头的关键是高精度，不然岐变太严重会导致掩模图形投影到芯片上时失真太大，尤其是镜头周边岐变更严重。镜头高精度加工技术可能有突破，但是如果不能达到理想水平的话影响成像光场面积（边缘因为岐变大不能用）和产品良率。
   把焦距拉近能使成像质量改进一些，但是同等euv光源强度在更近焦距时光强度下降，这又增加了曝光时长，降低生产效率。
   所以，以前中国的EUV光刻技术不是没有实现，而是技术水平不达标，用于批量生产光刻机效率和良率无法和ASML的产品竞争（还有视场小的问题，制造不了大芯片，略过不提）。
   但是这样凑合出来的只具有较低生产效率和良率的光刻机能解决华为没有芯片的问题，是救命的。那么这两个影响芯片成本的问题对华为来说似乎可以忍受，因为活下去是最高优先级。
   但是还有一个因素：华为秘密研发了很多技术，以前是锁在保险柜里，被制裁后陆续拿出来一些。到底有哪些，有多少外界都不清楚。 你永远也不知道下一刻华为能从兜里掏出什么。 
   比如，华为手机公开的一项技术： 计算光学 。就是用算法补偿镜头的岐变，用在成像之后根据已知的镜头岐变矫正照片数据的像素位置，亮度和颜色。个人觉得，华为可能把这项技术用在光刻机上，镜头不太行就用算法分析这套特定镜头的岐变，然后分析岐变产生在哪里，再针对某个或某几个镜头的特定位置做精细微调（研磨），反复多次，最后达到较好效果。这样一来镜头组加工成本会大幅度增加，但是华为目前可以接受。
   类似的思路还有一个，即根据镜头组的特定岐变特性制作主动岐变掩模，抵消掉镜头组产生的光学岐变，使得通过掩模投影到光刻胶平面的图形岐变较小。不知道这个思路难度有多大，可能需要EDA软件能按照特定岐变数据生成岐变补偿掩模设计，或者用一个单独的软件，以EDA的输出作为输入，生成岐变矫正掩模数据。
   这是我们知道一些线索的，可能会有其它黑 科技 也说不定。
   比如，是否有可能是华为拿出了黑 科技 ，这个传闻中的光刻机采用了和ASML现有技术路线完全不同的能大大简化光刻机实现难度的技术路线？这样做还可以规避诸多专利壁垒。
   比如 X射线光刻机 ？其波长更短，更有益于提升制程。生产高制程手机芯片时，其他条件（光刻胶感光灵敏度、光刻机输出功率，芯片产品制程等等）相同的情况下，波长更短X射线光刻机的生产效率比EUV光源成倍提高，因为波长较短，加工制程比EUV光刻机基础制程高的芯片需要增加的重复曝光的次数对X射线光刻机不再需要了，因此能够大大降低工序数量，提高生产效率。
   问题是X射线穿透姓极强，掩模制造难度不小。可能只能用铅合金试试。还有X射线的聚焦问题，普通光学透镜不管用，要采用全新的方法。所幸这种X射线聚焦方法已经在1991年出现了，当时用于放射线治疗装置，现在当时的专利已经过期了。还有X射线管及其聚焦光路的输出功率问题。X射线敏感的光刻胶也是全新的。
    这种X射线光刻机的技术路线与ASML现有光刻机完全不同，如果相关技术问题能被解决，那么中国可以直接跨入下一代光刻机领域，光刻机将不再是制程提升的主要限制因素。 
   还有一个可能性，用美国科学家发明发明的利用空心玻璃毛细管束聚焦X射线的方法聚焦极紫外光，这种方法用在光刻机上就不再需要光学镜头。
   所以我个人认为，现在研发出8nm光刻机的可能性存在，但是这么快还是让人惊讶，或者对我来说说可信度似乎较低。不过，据说中芯国际承担国产芯片需要的设备和材料等等的验证。如果现在8nm光刻机真出来了，不出意外应该还是中芯国际担任验证工作，需时估计大约一年左右（比成熟产品要长）。是否是真的需要一年之后再看。
   从@Jim博士 的光刻机系列文章中获得了不少知识，仅在此表示感谢。
   原创不易，谢谢支持。

6. 光刻机或不攻自破？华为这一步“险棋”，成弯道超车的关键

光刻机是生产芯片的重要设备，没有光刻机，可能世界上一颗芯片都造不出来。全世界能够制造高端光刻机的也只有荷兰ASML这一家公司。其生产的EUV光刻机，是制造高端芯片的关键。
     
 去年华为发布的麒麟9000芯片，归根结底也是荷兰ASML提供EUV光刻机生产的，通过台积电的芯片制程技术造出麒麟9000，因此国产制造产品想要生产高端芯片，就离不开EUV光刻机。可是购买一台EUV光刻机的难度太大了。
     
 暂且不说一台EUV光刻机1.2亿美元，就算有剩余的光刻机，也会被台积电，三星抢购。而且在某些国家的规则之下，顺利出货并不容易。难道就没有其余办法了吗？或许未必。
  
 其实早前就有消息传来，华为在光子芯片上启动了研究，在这个芯片领域展开 探索 。如果能成功的话，那么对光刻机的依赖或许就不是那么大了。
     
 那么什么是光子芯片呢？首先要了解，我们常用的芯片基本上都是电子芯片，以电子作为传输的媒介。但是光子芯片则不同，用光子信号代替电子。理论速度可以提升1000倍，而功耗却只有电子芯片的百分之一。
     
 光子芯片看似还没有成为主流，毕竟在行业形成共识的情况下，想要打破现有技术，去研发新技术，需要面临很大的未知挑战。
  
 所以华为这一步是“险棋”，不过正所谓富贵险中求，不破不立，万事开头难，不去试试又怎知成败。如果成功，光刻机或不攻自破。
     
 行业内对于光刻机是有很多关注的，对光刻机的制造难度也有一定的认知。尤其是高端光刻机，多达10万个以上的零部件，集成世界各国顶尖的技术，数十门顶级学科应用。就算参照图纸，也造不出来。
  
 可华为这一步险棋，能否让光刻机不攻自破呢？
  
 其实这关系到光子芯片的可行性。2015年的时候，美国就展开对光子芯片的研究，当时美国的研究人员就开发了一款光子芯片。经过他们的测试得知，光子芯片是用光来传输数据。
     
 速度提高的同时，也降低了能耗。处理速度是当时标准处理器的10倍到50倍左右。但是由于制造难度大，成本高后续也没有了进展。距离实现商用遥遥无期，一直延续至今，行业内也没有普及光子芯片。
  
 所以很显然，这的确是一步险棋。因为按照理论来讲，一旦成功，并且造出堪比高端5nm的光子芯片，或许光刻机就不攻自破了，至少降低对高端光刻机的依赖是可以的。
     
 制造高端光刻机并没有想象中的那么简单，人才储备、技术积累、材料供应等等都不是短期内可以完全解决的。就算是荷兰ASML，也无法实现100%自主技术。都是靠欧洲国家的先进技术供应，才能生产EUV光刻机。
     
 站在产业发展的角度，需要更多技术 探索 的可能性，走这步险棋后，光子芯片或许成为弯道超车的关键。在直线上超车的话，除此对方原地踏步，否则连对方的尾灯估计都看不到。
  
 要想实现技术可控性，就要做好应对万难的准备，不然掌握主动权的只能是别人。
  
 一颗小小的芯片绊倒了很多人，同时也造就不少人，不少企业。中国作为世界上最大的芯片消费国，需要构建自己的芯片制造产业链，同时把握关键芯片的自产能力。
     
 华为每年都会投入大量的研发经费到芯片领域，并且华为海思开启的招聘计划，就是为了得到更多人才的加入。这一切不只是为了企业，更是助力国产芯片的成长。如果光子芯片可行的话，希望能取得更大的突破。
  
 你认为光子芯片是否可行呢？欢迎在下方留言。

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