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公司,后者主要業務涉及光刻機的核心技術,這意味著華為開始正式布局光刻機領域。

據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入股了北京科益虹源光電技術公司。科益虹源的名字雖然并不為產業外的人所熟悉,但其主要業務卻涉及光刻機的核心技術,這意味著華為開始正式布局光刻機領域。

具體而言,北京科益虹源光電技術公司的注冊資金由12000萬元提升至20160 萬元,增幅達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,在美方的持續打壓下,國內“缺芯少魂”的困境愈演愈烈,對以華為為代表的民族企業造成的巨大影響有目共睹。幸而,在操作系統領域,華為發布了面向全智慧場景的HarmonyOS,致力于打造萬物互聯的“通用系統”;在芯片領域,華為海思擁有國內頂尖的芯片設計團隊,但卻受限于國產芯片制造產業落后,華為手機業務嚴重受創。

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,主要進行投資服務。截止去年年底,哈勃科技先后投資了包括山東天岳、東微半導體、天科合達、思瑞浦、東芯半導體、思特威在內的25家企業,覆蓋EDA、半導體材料、第三代半導體、半導體晶片級襯底、模擬芯片、光電芯片、CMOS圖像傳感器等各種領域,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(數據來源:企查查)

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

值得一提的是,5月31日,哈勃科技發生工商變更,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%。另據企查查信息顯示,哈勃科技目前對外投資企業已經達到了38家,投資領域涵蓋模擬芯片、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一步補全哈勃投資的芯片生態產業鏈。

科益虹源的主要業務是光刻機中的三大核心技術之一的光源系統,是國內第一、全球第三的193nm ArF準分子激光器企業。科益虹源成立于2016年7月,由中國科學院光電院、中國科學院微電子研究所、北京亦莊國際投資有限公司、中科院國有資產經營有限公司共同投資創立,注冊資本12000萬元人民幣。

2018年,科益虹源自主設計開發的國內首臺高能準分子激光器出貨,打破了國外廠商的長期壟斷,一舉成為國內行業龍頭。然而,身披“國內第一、全球第三”的光環,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域太過專業。此外,如若不是這次“芯片斷供”造成的嚴重影響,大部分國人恐怕無從知曉國產芯片制造工藝與國外技術的巨大差距,自然更是對光刻機知之甚少。

衡量科技研發與工業水平的標桿

此前,華為創始人任正非曾提到,華為遇到的困難就是他們設計的先進芯片,國內的基礎工業還造不出來。眾所周知,先進工藝是國產芯片最薄弱的環節之一,而在芯片制造的數百道工序之中,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“衡量科技研發與工業水平的標桿”。

然而,光刻步驟所需的光刻機制造卻踩到了我們的痛處。在全球光刻機市場中,ASML的壟斷毋庸置疑,尼康、佳能等企業也瓜分了剩余市場份額。據最新消息顯示,ASML孔徑數值為0．55的EXE:5000光刻機的曝光系統已經設計完成,可于2022年正式發貨,EXE:5000光刻機可用于量產2nm制程芯片,甚至是1nm及以下。

反觀國產光刻機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,與ASML公司制造的EUV高端光刻機和DUV中端光刻機相差甚遠。面對國產光刻機的現狀,北大教授林毅夫認為,荷蘭ASML公司如果沒有把光刻機賣給國產企業,我國大約三年就可以全盤掌握這項技術,一旦國產企業掌握了這項技術,那么光刻機的制造成本就會低于國外企業,屆時荷蘭ASML只能黯然退場。

有不少網友認為林毅夫教授過于樂觀,但筆者認為其自信也不并非空穴來風。雖然EUV光刻機是目前最先進的技術,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最大的區別就是光源方面,EUV的光源波長為13．5nm,最先進DUV的光源波則是193nm,采用ArF光源。

值得一提的是,我國在DUV領域頻頻傳來好消息。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光刻膠技術上取得了突破性進展。南大光電于近日發布公告稱,其控股子公司寧波南大光電自主研發的ArF光刻膠繼2020年12月在一家存儲芯片制造企業的50nm閃存平臺上通過認證后,近日又在邏輯芯片制造企業55nm技術節點的產品上取得了認證突破,表明公司光刻膠產品已具備55nm平臺后段金屬布線層的工藝要求。

光刻膠主要用于保護芯片內置紋路,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,主要用于芯片先進的制程工藝當中。

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“信越化學”便以生產能力不足為由,宣布不再對中國半導體企業出售KrF光刻膠。如今,在國內EUV光刻技術尚不成熟之際,ArF仍是主流,所以我們在193nm ArF光刻技術上的種種突破意義非凡。

寫在最后

最初,華為從海思做起,歷經近十年,其手機芯片逐漸獲得了消費者認可,并走到了國際領先位置,而在華為5G技術名聲大噪之前,我國在全球通信領域也一直默默無聞。

面對壟斷與制裁,華為及國產半導體行業遭遇的不僅是挑戰,更是前所未有的機遇。雖然半導體行業國產替代道阻且長,但我國在科研技術、工業制造、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封鎖,國產光刻機技術已經取得長足的進步,相信自主可控已經絕非空談!