近日，有消息稱，上海微電子正致力于研發(fā)28納米浸沒式光刻機，預計在2023年年底將國產(chǎn)第一臺SSA/800-10W光刻機設備交付市場。此前，國家知識產(chǎn)權局公布了一項華為新的專利“反射鏡、光刻裝置及其控制方法”，在極紫外線光刻機核心技術上取得突破性進展。

(資料圖)

半導體產(chǎn)業(yè)是全球主要國家的戰(zhàn)略高地。美國、荷蘭、日本先后對光刻機等半導體制造設備出口進行限制，我國將于8月1日起對鎵、鍺相關物項實施出口管制。想要不被“卡脖子”，在關鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)自主可控是必經(jīng)之路。光刻機“卡脖子”問題具體體現(xiàn)在哪兒？我國企業(yè)已經(jīng)取得了哪些進展？國產(chǎn)量子芯片領域能否把握發(fā)展先機？《證券日報》記者近日就此調研了部分上市公司，采訪了學術界、產(chǎn)業(yè)界多位專家。

業(yè)內人士普遍表示，我國企業(yè)加快核心領域自主研發(fā)，光刻機產(chǎn)業(yè)鏈上下游正不斷涌現(xiàn)出新進展、新成果，國產(chǎn)化加速向前?！爸袊尽闭卺绕稹?/p>

光刻機領域突破不斷

光刻機又名掩模對準曝光機，被稱為“半導體工業(yè)皇冠上的明珠”，是半導體產(chǎn)業(yè)鏈中最精密的設備，是制造芯片的核心裝備。光刻機技術有多難？業(yè)界有形象的比喻，用光在晶圓上畫圖，相當于兩架客機齊頭并進，一架機翼上掛一把刀，另一架飛機上粘一顆米粒，用刀在米粒上刻字。

目前，全球能生產(chǎn)光刻機的廠商寥寥無幾，荷蘭阿斯麥、日本尼康和佳能占據(jù)了主要市場。其中，阿斯麥技術最為領先，它是唯一能生產(chǎn)極紫外線光刻機的廠家，這種光刻機可實現(xiàn)7納米甚至5納米工藝。阿斯麥第一大股東是美國資本國際集團，第二大股東是美國的黑巖集團。

中國在光刻機技術方面曾站在世界“第一方陣”，1965年研制出了65型接觸式光刻機，1985年研制出的分步光刻機樣機，當時與國外先進水平差距不超過7年，但此后，我國開始從國外購買光刻機。自20世紀90年代起，阿斯麥等國外企業(yè)卻迅速崛起。

眼下，我國光刻機產(chǎn)業(yè)處處被“卡脖子”。接受本報記者調研的企業(yè)稱：“卡脖子”的難點主要在兩處：一是光源，光刻機要求體系小、功率高而穩(wěn)定的光源；二是鏡片，為了讓光線能夠精確地照射到硅片上刻畫出微小的圖案，需要一系列高精度和高光滑度的鏡片來聚焦和校準光線。

上海微電子副董事長賀榮明在受訪時表示：“2002年，我國專家出國考察時，對方工程師說，哪怕把所有圖紙都給你們，你們也未必能做出光刻機。”回國后，賀榮明帶領團隊夜以繼日攻關，研發(fā)團隊經(jīng)過5年終于在曝光這個關鍵環(huán)節(jié)取得重大突破，之后不斷闖關。目前，上海微電子已可量產(chǎn)90納米分辨率的SSX600系列光刻機，28納米分辨率的光刻機也有望取得突破。

國產(chǎn)化率日漸提升

賀榮明帶領的上海微電子，僅僅是我國企業(yè)在光刻機走向自主可控進程中付出努力的一個縮影。近年來，多家A股上市公司已經(jīng)進入到光刻機全球產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)之中，包括光刻機光源系統(tǒng)廠商福晶科技，物鏡系統(tǒng)廠商奧普光電，涂膠顯影廠商芯源微、富創(chuàng)精密，光掩膜版廠商清溢光電、華潤微，缺陷檢測廠商精測電子，光刻膠廠商南大光電、容大感光，光刻氣體廠商雅克科技、華特氣體等。

其中，富創(chuàng)精密是阿斯麥的供應商之一，全球為數(shù)不多的能夠量產(chǎn)應用于7納米工藝制程半導體設備的精密零部件制造商。對于國產(chǎn)化問題，富創(chuàng)精密表示：“公司將在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎上逐步實現(xiàn)半導體設備精密零部件的國產(chǎn)化。”

華特氣體則表示：“公司產(chǎn)品已批量供應14納米、7納米等產(chǎn)線，部分氟碳類產(chǎn)品、氫化物已進入到5納米的先進制程工藝中使用?！?/p>

中微公司將產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展歸功于資本市場的助力。中微公司董秘劉曉宇表示：“資本市場不僅解決了公司資金需求，并且?guī)韽V泛的社會資源和產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，形成產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應?！?/p>

隨著產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的共同努力，光刻機的國產(chǎn)化率日漸提升。

浙商證券研報表示，當前我國在清洗、熱處理、去膠設備的國產(chǎn)化率分別達到34%、40%、90%；在涂膠顯影、刻蝕、真空鍍膜的國產(chǎn)化率達到10%至30%；在原子層沉積、光刻、量測檢測、離子注入的國產(chǎn)化率暫時低于5%。

正如工銀投行研究中心信息技術行業(yè)首席分析師許可源所言，全球半導體產(chǎn)業(yè)碎片化趨勢顯現(xiàn)，對于我國半導體產(chǎn)業(yè)，國產(chǎn)替代成為未來發(fā)展的長期邏輯。隨著國內半導體制造和封測產(chǎn)能的持續(xù)擴張，將為國內設備廠商提供更多驗證與導入的機遇，帶動國內產(chǎn)業(yè)在技術和市場上的突破。

有望借量子技術換道超車

除了上述各領域的創(chuàng)新外，被譽為新一輪科技革命的戰(zhàn)略制高點——量子科學領域，中國位列全球“第一方陣”。量子計算機對復雜數(shù)據(jù)的計算能力大大超過傳統(tǒng)計算機的極限，這為“中國芯”換道超車提供了技術支持。

目前，華為的超導量子芯片專利技術，大幅提升量子芯片的良率，已經(jīng)超過了英特爾；本源量子已經(jīng)研發(fā)出中國首個自主研發(fā)的超導量子計算機本源悟源。

中天匯富投資控股集團董事長、本源量子創(chuàng)業(yè)合伙人黃罡向《證券日報》記者表示：“公司從誕生之日開始，就把實現(xiàn)自主可控作為根本目標。我國有龐大的應用場景，有生機勃發(fā)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為量子技術發(fā)展提供沃土?！?/p>

不管是科技攻關還是換道超車，都離不開國家政策的護航。國家“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出，要加強原創(chuàng)性引領性科技攻關。

“近年來，在許多科技創(chuàng)新的關鍵領域，我國取得的成果可圈可點，一些企業(yè)脫穎而出進入國際市場參與全球化競爭，這與我國高度重視并出臺產(chǎn)業(yè)政策進行資源支持密不可分?！敝醒胴斀?jīng)大學數(shù)字經(jīng)濟融合創(chuàng)新發(fā)展中心主任陳端向《證券日報》記者表示。

中國半導體行業(yè)協(xié)會副理事長于燮康也對記者表示：“盡管我國半導體產(chǎn)業(yè)面臨技術等各種挑戰(zhàn)，但高速增長的國內市場規(guī)模也為產(chǎn)業(yè)升級優(yōu)化提供了重要機遇。”(記者 李昱丞　見習記者 丁蓉)