一句“遙遙領(lǐng)先”，引發(fā)無盡遐想。今年8月以來，隨著華為新款手機(jī)的發(fā)售，有關(guān)華為手機(jī)芯片的討論持續(xù)火爆，有消費(fèi)者在社交平臺(tái)上說：“華為終于有自己的芯片了！”

　　全球半導(dǎo)體行業(yè)觀察機(jī)構(gòu) Te-chInsights發(fā)布的華為新款手機(jī)拆解報(bào)告顯示，華為 Mate60 Pro使用新型麒麟9000s芯片，采用了7納米芯片工藝。TechInsights有關(guān)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，華為在自研芯片方面，取得了重大成就，這對(duì)中國(guó)設(shè)計(jì)和制造具有重要意義。

　　集成電路：自給率逐年提高

　　近年來，囿于芯片技術(shù)封鎖困境，我國(guó)以自主創(chuàng)新為根本，提升芯片產(chǎn)業(yè)自主可控能力和競(jìng)爭(zhēng)力。聚焦芯片自主創(chuàng)新的遠(yuǎn)景目標(biāo)，《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》明確實(shí)施“加快集成電路關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”重大任務(wù)和重點(diǎn)工程?！?ldquo;十四五”國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和運(yùn)用規(guī)劃》提出，要加強(qiáng)人工智能、量子信息、集成電路、基礎(chǔ)軟件等領(lǐng)域自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造和儲(chǔ)備。

　　專家表示，我國(guó)是全球最大的芯片市場(chǎng)之一，近年來，在國(guó)家加快推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策引導(dǎo)下，我國(guó)芯片相關(guān)企業(yè)快速崛起，更加重視技術(shù)創(chuàng)新及知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈的自給率逐年提高。

　　上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作部聯(lián)合發(fā)布的《2022年度中國(guó)集成電路行業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)年度報(bào)告》顯示，2022年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售規(guī)模超12萬億元，技術(shù)創(chuàng)新和知識(shí)產(chǎn)權(quán)正在成為中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈參與國(guó)際合作競(jìng)爭(zhēng)新的發(fā)力點(diǎn)。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年集成電路領(lǐng)域，我國(guó)公開的專利共計(jì)6.05萬件，其中發(fā)明專利4.84萬件，約占該領(lǐng)域全年公開專利的80%，實(shí)用新型專利1.21萬件，約占該領(lǐng)域全年公開專利的20%。從細(xì)分產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域?qū)＠植记闆r看，集成電路設(shè)計(jì)作為產(chǎn)業(yè)龍頭，相關(guān)專利數(shù)量最多，為3.26萬件，其次是制造和封測(cè)領(lǐng)域?qū)＠謩e為1.85萬件、1.21萬件。

　　國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)造能力逐年提升，但值得注意的是，中國(guó)企業(yè)的國(guó)際化專利布局仍較欠缺。“為了更好地參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)企業(yè)應(yīng)積極布局國(guó)內(nèi)外專利，加強(qiáng)行業(yè)和企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)體制機(jī)制建設(shè)，通過知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)，捕捉國(guó)際高價(jià)值專利的交易時(shí)間窗口，獲取基礎(chǔ)性專利，同時(shí)盤活企業(yè)存量專利資產(chǎn)。”上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心總經(jīng)理、中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作部執(zhí)行副部長(zhǎng)徐步路表示。

　　光刻機(jī)：技術(shù)難題要突破

　　在集成電路設(shè)計(jì)方面，我國(guó)擁有一定技術(shù)儲(chǔ)備，但近年來制造芯片的光刻機(jī)卻成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”環(huán)節(jié)。

　　一片猶如指甲蓋大小的芯片，布滿100多億個(gè)晶體管，如何實(shí)現(xiàn)？這時(shí)候就需要光刻機(jī)利用在特定波長(zhǎng)光線的作用下，將設(shè)計(jì)在掩膜版上的集成電路圖形刻到硅片表面的光刻膠上，再將晶體管置入刻好的凹槽中。光刻的精度越高，刻出的槽越小，放置的晶體管就越多，芯片性能隨之得到提升。

　　以麒麟9000s芯片的工藝為例，每個(gè)晶體管之間7納米的寬度，相當(dāng)于1根頭發(fā)絲的萬分之一，才能容納上百億的晶體管，其背后的工藝制程精度不言而喻。

　　28納米、14納米、5納米、3納米……隨著人們對(duì)電子裝備性能的要求越來越高，芯片工藝一次又一次突破極限。英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾曾提出的“摩爾定律”，稱集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每經(jīng)過18個(gè)月到24個(gè)月便會(huì)增加一倍。換言之，處理器的性能大約每?jī)赡攴槐丁?/span>

　　光刻技術(shù)的演進(jìn)成就了“摩爾定律”。業(yè)界專家表示，光刻機(jī)由三大核心系統(tǒng)，數(shù)萬個(gè)零件組成，是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)頂尖公司通力合作的成果。例如，一臺(tái)阿斯麥公司 EUV（極紫外線）光刻機(jī)，由來自全球近800家供應(yīng)商的多個(gè)模塊和數(shù)十萬個(gè)零件組成，技術(shù)壁壘高筑。2022年我國(guó)光刻機(jī)進(jìn)口額約40億美元。

　　在國(guó)外技術(shù)封鎖之下，光刻機(jī)存在斷供隱憂，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)呼聲高漲。“目前我國(guó)三大核心壁壘分別為光源、光學(xué)、工件臺(tái)，亟須依托各方力量，匯聚各科研院之所長(zhǎng)，推動(dòng)階段性成果陸續(xù)落地，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。”中航證券有限公司研究團(tuán)隊(duì)表示。

　　光源系統(tǒng)：著力解決國(guó)產(chǎn)化

　　光源系統(tǒng)為光刻機(jī)提供曝光能量。目前，全球普遍應(yīng)用的是 DUV（深紫外線）和 EUV兩種光刻機(jī)，前者光源為深紫外光，后者光源為極紫外光。此前，上述兩種光源系統(tǒng)都由國(guó)外企業(yè)掌握。

　　面對(duì)技術(shù)的“卡脖子”問題，近年來，中國(guó)科學(xué)院微電子所控股、亦莊國(guó)投、華為哈勃投資的科益虹源，成為國(guó)內(nèi)唯一、全球第三家從事光刻準(zhǔn)分子激光技術(shù)全鏈條研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的公司，打破準(zhǔn)分子激光器探索深紫外光譜技術(shù)的海外壟斷。

　　隨著工藝節(jié)點(diǎn)的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的第五代 EUV光刻機(jī)，使用13.5納米的極紫外光，比 DUV光短14倍以上，如今，主流的 EUV光源由荷蘭阿斯麥公司、德國(guó)通快、德國(guó)蔡司通力合作打造。

　　在 EUV光刻機(jī)斷供的當(dāng)下，清華大學(xué)提出了新的解決方案，即穩(wěn)態(tài)微聚束（SSMB）技術(shù)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞SSMB-EUV光源方案，提交了“電子束團(tuán)儲(chǔ)存環(huán)以及具有該電子束團(tuán)儲(chǔ)存環(huán)的極紫外光源”專利申請(qǐng)，于2020年獲得授權(quán)。

　　通俗地講，新的解決方案猶如別人在跑步機(jī)跑步，我們自己造圓形跑道，在跑道上跑步，雖然實(shí)現(xiàn)原理不同，但卻能達(dá)到同樣的目的。此外，清華大學(xué)還于2021年11月提交了“電子束團(tuán)注入系統(tǒng)和極紫外光源”專利申請(qǐng)。可以預(yù)見，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)將不負(fù)眾望！

　　隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和技術(shù)演進(jìn)的提速，為應(yīng)對(duì)操作系統(tǒng)的安全性和自主可控等一系列挑戰(zhàn)，華為推出了自主研發(fā)的鴻蒙系統(tǒng)，并加快構(gòu)建自主可控的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。