近日，臺積電在法說會上也公開表示，在美國給出的120天的寬限期過后（9月14日之后），臺積電將不再為華為代工芯片。同此外，中芯國際也曾在其招股書中表示，未來將無法用美國的半導(dǎo)體設(shè)備為華為代工芯片。而且，臺積電和三星都曾表態(tài)，不會為華為建不含美系設(shè)備的產(chǎn)線。

那么華為要如何解決自研芯片的制造問題？自建不含美系設(shè)備的芯片產(chǎn)線或成為一種可能。

一、華為強勢挖人，準備涉足設(shè)備制造還是自建產(chǎn)線？

其實，在芯智訊之前的文章《華為會自建晶圓廠嗎？EDA怎么辦？》當(dāng)中，我們就有提到，從上個月開始，華為就有從很多設(shè)備廠商挖一些相關(guān)人才。

上周，一位半導(dǎo)體設(shè)備廠商內(nèi)部人士向芯智訊爆料稱，“華為近期搞到了上海的幾家半導(dǎo)體設(shè)備廠商的員工通訊錄，挨個打了電話。我們公司，除了總經(jīng)理，基本上都接到了華為的電話。我有同事就被挖走了，而且是直接放下了手中的重要項目，直接走了。”

華為的強勢挖人戰(zhàn)術(shù)甚至惹惱了不少國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商的老總?！癝MEE（上海微電子）的老總都到上海市政府領(lǐng)導(dǎo)那里去投訴了?！币晃话雽?dǎo)體設(shè)備廠商內(nèi)部人士向芯智訊吐槽到。

近日，芯智訊再次采訪相關(guān)設(shè)備廠商業(yè)內(nèi)人員時，對方向芯智訊表示，“前段時間華為電話打得比較密集，近期沒什么動靜了，應(yīng)該是招到了不少人。上次SMEE的老總都鬧到了工信部，因為華為‘挖墻腳’搞得他們家02專項都要完不成了?！?/p>

顯然，從這些方面的消息來看，華為似乎是真的是要涉足半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域。

不過，一位被華為招募的半導(dǎo)體設(shè)備廠商員工表示，“華為沒有直接說要做設(shè)備，可能是要搭建不含美系設(shè)備的產(chǎn)線”。

但是就在上周，芯智訊參與華為內(nèi)部的一個座談會時，華為內(nèi)部的一位發(fā)言人卻表示，“華為不會自建產(chǎn)線?！?/p>

至于原因，主要有以下幾個方面：首先，華為一直都有強調(diào)，其只會聚焦于自己的核心能力；其次，晶圓制造需要巨大的資金投入，一座先進晶圓廠的投入，動輒需要上百億美元，比如臺積電計劃在美國建設(shè)的5nm晶圓廠，預(yù)計的投資就高達120億美元；第三，晶圓代工領(lǐng)域需要長期的技術(shù)積累和投入，不論是臺積電還是三星，其在晶圓制造領(lǐng)域都已深耕了數(shù)十年才有今天地位；第四，晶圓制造是一項非常復(fù)雜工作，不論是三星還是臺積電，都是依靠全球半導(dǎo)體設(shè)備廠商、材料廠商的配合才得以有今天的成功。

確實，卡住華為自研芯片制造的并不是單單是產(chǎn)線本身，而是產(chǎn)線所需的一系列的關(guān)鍵的半導(dǎo)體設(shè)備。特別是在先進制程的芯片制造產(chǎn)線上，可能很難離開美國半導(dǎo)體設(shè)備。（雖然低端制程的產(chǎn)線可能比較容易實現(xiàn)去美化，但是對于華為來說實際意義不大。）所以，現(xiàn)在來談自建產(chǎn)線還為時尚早，首先需要解決的問題是，如何實現(xiàn)所有芯片制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)備都能夠不被美國卡脖子。

但是，華為真的準備自己來做半導(dǎo)體設(shè)備了嗎？半導(dǎo)體設(shè)備種類繁多，華為不可能所有的都自己來做，即使是只做那些可能會被美國卡住的半導(dǎo)體設(shè)備，僅憑華為一家企業(yè)也搞不定，而且那樣也將會使得華為完全偏離了現(xiàn)在的主業(yè)。所以，如果真的要做設(shè)備，只會做最為核心的卡脖子的設(shè)備。

二、卡脖子的關(guān)鍵：半導(dǎo)體設(shè)備

事實上，晶圓制造整個環(huán)節(jié)需要：氧化爐、涂膠顯影設(shè)備、光刻機、刻蝕機、離子注入機、薄膜沉積設(shè)備（包括PVD、CVD、ALD等）、化學(xué)機械拋光機、清洗機、晶圓檢測設(shè)備等。此外，在IC封測環(huán)節(jié)還需要經(jīng)過切割、裝片、焊線、封裝等環(huán)節(jié)，也需要很多的設(shè)備。可以說，任何一個設(shè)備環(huán)節(jié)被卡住，所有的努力就將付諸東流。

芯智訊此前曾在《為華為打造無美系設(shè)備的產(chǎn)線，臺積電三星能做到嗎？》一文當(dāng)中就有詳細介紹美國廠商在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的強勢地位。根據(jù)美國的半導(dǎo)體行業(yè)調(diào)查公司VLSI Research發(fā)布的按銷售額排名的2019年全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備廠商來看，依然是美國應(yīng)用材料排名第一，泛林半導(dǎo)體排名第四、科磊排名第五，此外，美國的泰瑞達也是全球前十的半導(dǎo)體設(shè)備廠商。

以半導(dǎo)體設(shè)備市場排名第一的美國應(yīng)用材料公司為例，2018年應(yīng)用材料在沉積設(shè)備領(lǐng)域的份額為38%。另外有數(shù)據(jù)顯示，在全球 PVD(Physical Vapor Deposition)設(shè)備市場，應(yīng)用材料擁有近 55%的份額，在全球 CVD(ChemicalVaporDeposition)設(shè)備市場份額也達到了近 30%；在CMP市場，應(yīng)用材料份額更是高達70%；在離子注入機市場，應(yīng)用材料的市場份額也高達70%。

在刻蝕設(shè)備市場，泛林半導(dǎo)體也有著極高的市場份額。根據(jù)2017年的全球銷售額來看，泛林半導(dǎo)體占全球刻蝕設(shè)備45%的市場份額，排名全球第一，其中導(dǎo)體刻蝕約占全球50%以上的市場份額，全球第一；介質(zhì)刻蝕約占全球20%以上的市場份額，全球第二；CVD約占全球市場20%左右的市場份額，全球第三。

在全球半導(dǎo)體前道檢測設(shè)備市場，美國的科磊、應(yīng)用材料也排在前列。根據(jù) 2018 年 SEMI 數(shù)據(jù)，科磊在全球半導(dǎo)體前道檢測設(shè)備市場占比高達52%、穩(wěn)居行業(yè)第一，堪稱半導(dǎo)體檢測設(shè)備領(lǐng)域王者，其次是應(yīng)用材料占比12%，這兩家美國廠商市占率合計達到64%。

雖然目前國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商在刻蝕機、PVD、CVD、清洗機、氧化/退火設(shè)備等方面，已經(jīng)可以進行一些國產(chǎn)替代（主要還是集中在28nm及以上制程），但要想在14nm/7nm制程上完全避開美國的半導(dǎo)體設(shè)備難度極高。

△以長江存儲2017Q4-2019年招標設(shè)備中標數(shù)據(jù)作為參考（長江存儲已量產(chǎn)的64層3D NAND采用的是應(yīng)該是38nm制程）

另外，在半導(dǎo)體制造的核心設(shè)備——光刻機市場，目前全球光刻機市場主要被ASML、佳能以及尼康所壟斷，這這三家供應(yīng)商占據(jù)了全球99%的市場。其中ASML 在高端市場一家獨大，且是全球唯一的EUV 光刻機供應(yīng)商。

而中國的國產(chǎn)光刻機廠商上海微電子目前最先進的還是90nm，其傳聞中的28nm光刻機等到2021-2022年才能交付。但是要想造出能夠生產(chǎn)華為目前所需的7nm/5nm制程芯片的光刻機，則更是困難重重。

三、華為自研5nm光刻機，兩年內(nèi)量產(chǎn)？

7月21日，網(wǎng)上出現(xiàn)了兩則關(guān)于華為將自研光刻機的傳聞。

一則是微博上一位數(shù)碼博主發(fā)布傳聞稱，華為成立了光刻機部門，將自研光刻機，前期評估5nm光刻機將兩年內(nèi)投入量產(chǎn)。（這里所說的5nm光刻機，指的是能夠生產(chǎn)5nm芯片的光刻機）

另外一則傳聞則稱，華為集合了數(shù)萬人，封閉研發(fā)，每天工作12-16小時，爭取兩年內(nèi)實現(xiàn)14nm光刻機的導(dǎo)入。

這兩則傳聞?wù)б豢创_實挺令人振奮的。但是實際上這兩則傳聞確實非常的夸張，可信度很低。特別是第一則傳聞，更是扯淡。

而之所以有這樣的傳聞，則可能與近日網(wǎng)上曝光的華為招聘“光刻工藝工程師”的招聘信息有關(guān)。

但是，如果仔細看招聘信息的內(nèi)容的話，可以看出，這個“光刻工藝工程師”職務(wù)要求主要還是與芯片制造相關(guān)，跟研發(fā)光刻機沒半毛錢關(guān)系。

1、華為2016年就開始研發(fā)光刻機了？

不過，今天倒是有網(wǎng)友翻出了華為在2016年申請的一項名為“一種光刻設(shè)備和光刻系統(tǒng)”的PCT專利。由此也使得很多網(wǎng)友認為，華為可能早在2016年就已經(jīng)開始研發(fā)光刻機了。

▲圖片來源：@數(shù)碼獸

但是，即使2016年華為有申請與光刻機相關(guān)的專利，也并不代表當(dāng)時華為就已經(jīng)開始自研光刻機，這完全是兩個概念。因為有些時候一個不錯的想法就能夠去申請專利，但是從專利到實際的設(shè)備，還差著十萬八千里。

此外，芯智訊通過查詢相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，這項名為“一種光刻設(shè)備和光刻系統(tǒng)”的PCT專利的發(fā)明人弗洛里安·朗諾斯似乎也并不光刻機技術(shù)方面的專家。因為，除了2016年的這項與光刻機相關(guān)的專利之外，弗洛里安·朗諾斯自2017年以來作為發(fā)明人的由華為申請的專利則全部與內(nèi)存及存儲技術(shù)相關(guān)，再也沒有了與光刻機相關(guān)的專利。

同樣，芯智訊通過度衍專利檢索平臺，以“光刻”二字作為關(guān)鍵詞，檢索華為在國內(nèi)已公布的所有相關(guān)專利，但是很遺憾，只有前面那一項名為“一種光刻設(shè)備和光刻系統(tǒng)”的專利。

此外，芯智訊也登陸了歐洲專利數(shù)據(jù)庫（espacenet.com）以“光刻”（ photoetching）作為專利的標題或簡介的關(guān)鍵詞，檢索了華為所有在歐洲專利局注冊的專利，雖然有返回兩個結(jié)果，但是實際上也與光刻機沒有任何關(guān)系。

此外芯智訊還檢索了photolithographic process、photolithography等關(guān)鍵詞，也是一樣沒有發(fā)現(xiàn)一件與光刻機研發(fā)相關(guān)的專利。

顯然，如果華為早在2016年就已經(jīng)開始自研光刻機的話，那么這四年來必然會在國內(nèi)外申請一系列與光刻機相關(guān)的技術(shù)專利，但是很可惜，自始至終也只有前面提到的那一項專利。

所以，基本可以肯定，華為在今年之前并未真正展開過對于光刻機的研發(fā)。

作為對比，我們可以來看看ASML和上海微電子的相關(guān)專利數(shù)據(jù)。

根據(jù)公開的信息顯示，截至2018年初，ASML在全世界范圍內(nèi)約有12000件專利和專利申請，在中國的專利申請達到1326件。并且?guī)缀跛械膶＠性诠饪虣C及其零部件上。而ASML當(dāng)時的員工就有160000人，其中大部分都是研發(fā)人員。這也足見先進光刻機研發(fā)需要的人才投入。

至于上海微電子，目前員工數(shù)量大概在1000人左右，截止2020年5月，上海微電子(SMEE)所持有的各類專利以及專利申請數(shù)量已經(jīng)超過3632項。但是與ASML相比仍是差距巨大。

2、EUV光刻機的研發(fā)到底有多難？

前面我們提到，目前全球光刻機市場99%的市場都被ASML、尼康和佳能這三大巨頭所占據(jù)。而這個市場格局是經(jīng)過了數(shù)十年市場競爭才最終形成的。

早在1970年，佳能就推出了首款半導(dǎo)體光刻機PPC-1，今年是這款光刻機發(fā)售50周年。1980年代，尼康也開始進入半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，至今也有了40年的光刻機研發(fā)歷史。現(xiàn)在光刻機市場的老大ASML在1984年就成立了，至今也有了36年光刻機研發(fā)歷史。

△1970年佳能生產(chǎn)的日本首臺半導(dǎo)體光刻機PPC-1

可以看到，目前光刻機市場的三大巨頭在光刻機領(lǐng)域無一不是經(jīng)歷了持續(xù)數(shù)十年的研發(fā)和市場競爭才有了今天的地位。而ASML之所以能夠成為EUV光刻機的唯一供應(yīng)商，也離不開臺積電、三星、Intel等晶圓制造巨頭多年來，給錢、給訂單、免費當(dāng)“小白鼠”式的鼎力支持。

即便是國產(chǎn)光刻機龍頭上海微電子，其自2002年成立至今也有了近20年的光刻機研發(fā)歷史，但是其目前最新的90nm光刻機也僅僅是ASML十多年前的水平。顯然，通過上面的介紹我們可以看出，光刻機的研發(fā)的是需要長期的技術(shù)積累的，不可能一蹴而就。

△上海微電子90nm光刻機

那么研發(fā)光刻機，到底有多難呢？上海微電子總經(jīng)理賀榮明曾表示：“SMEE最好的光刻機（90nm分辨率的光刻機），包含13個分系統(tǒng)，3萬個機械件，200多個傳感器，每一個都要穩(wěn)定。像歐洲冠軍杯決賽，任何一個人發(fā)揮失常就要輸球?！?/p>

而ASML的EUV光刻機則擁有超過10萬個零件，更是極為復(fù)雜，對誤差和穩(wěn)定性的要求極高，并且這些零件幾乎都是定制，90%零件都采用的是世界上最先進技術(shù)，甚至一些接口都要工程師用高精度機械進行打磨，尺寸調(diào)整次數(shù)更可能高達百萬次以上。

可以說，光刻機是一套集合全球最先進技術(shù)的精密系統(tǒng)，不論是ASML、佳能、尼康，其光刻機的很多核心部件則都是由全球各地的供應(yīng)商所提供的。

資料顯示，在AMSL的EUV光刻機的10萬個零配件當(dāng)中，其中有8萬多個精密零件來自全球40多個國家，而其核心零部件則主要來自于歐美日韓以及中國臺灣。比如，ASML的光刻機的光學(xué)鏡頭來自德國蔡司，光源技術(shù)來自美國的Cymer（已被ASML收購），最新的EUV光刻機的光源則來德國Trumpf。

但是，由于瓦森納協(xié)定的存在，像EUV光刻機及其核心部件這些掌握在歐美廠商手中的尖端設(shè)備和技術(shù)是禁止對中國出口的。此前中芯國際花1.2億美元訂購的ASML EUV光刻機就被美國和荷蘭政府阻撓無法發(fā)貨。

所以，對于華為來說，如果真的要自研出可以供自己使用的高端光刻機，其最大的難點并不組裝出一臺高端光刻機，而是搭建起一條不被美國卡住脖子的高端光刻機供應(yīng)鏈。

3、兩年內(nèi)推出自研光刻機的可能性有多大？

從芯智訊前面介紹的華為到上海微電子等設(shè)備廠商挖人的消息來看，華為確實有自研光刻機的可能性存在，但是要說兩年內(nèi)就能實現(xiàn)能夠生產(chǎn)14nm甚至是5nm芯片的光刻機的量產(chǎn)，這個就明顯太過于夸大了。

首先，如果要制造5nm及更先進制程的芯片，就必須要用到EUV光刻機。而EUV光刻機研發(fā)難度有多高，前面的介紹大家應(yīng)該有了一定了解。華為要自研EUV光刻機，就必須要繞過ASML的龐大的專利體系。

其次，除了技術(shù)和專利上的難度之外，如何搭建起一條不被美國卡住脖子的高端光刻機供應(yīng)鏈才是更大的難題。前面提到，即便是強大ASML，其EUV光刻機的80%的零部件也都是由全球供應(yīng)商供應(yīng)的，主要來自歐美日韓及中國臺灣。但是由于瓦森納協(xié)定的存在，ASML的EUV光刻機的很多核心零部件供應(yīng)商是不太可能向華為供貨的。而目前國內(nèi)的光刻機核心零部件供應(yīng)商的產(chǎn)品在性能與精度上與國外還是有著較大的差距。

所以，華為即使決定自研光刻機，其也仍然面臨著很多核心零部件供應(yīng)上受限的難題。難道，華為又要去自研光刻機所需的所有可能受到美國限制的核心零部件？這顯然不太現(xiàn)實。

那么問題來了！作為一家從未涉足過光刻機研發(fā)領(lǐng)域的企業(yè)，現(xiàn)在才組建團隊，兩年后就能繞過ASML的專利，解決數(shù)萬中尖端零部件的供應(yīng)問題，造出能生產(chǎn)5nm芯片的EUV光刻機，超越佳能、尼康等老牌光刻機廠商，打破ASML的壟斷？就因為這家企業(yè)是華為，所以就沒有什么不可能？

當(dāng)然這里并不是說，華為下定決心來研發(fā)光刻機，就一定無法成功，而是說華為兩年內(nèi)根本無法實現(xiàn)可以生產(chǎn)5nm芯片的光刻機的量產(chǎn)。

那么華為如果自研DUV光刻機，有可能在兩年內(nèi)實現(xiàn)14nm光刻機的導(dǎo)入嗎？對于這則傳聞，確實有一定的可能性，但是可能性比較低。

雖然DUV光刻機相比EUV光刻機難度降低了很多，但是還是那句話，對于從未涉足過光刻機研發(fā)領(lǐng)域的華為來說，要想繞過更為成熟的DUV光刻機市場的佳能、尼康、ASML等巨頭的專利，并且解決光刻機所需的數(shù)萬個零部件的供應(yīng)問題，兩年內(nèi)就能出成果，這種可能性很低。

要知道已經(jīng)在光刻機領(lǐng)域深耕近20年上海微電子，其目前最先進仍是90nm光刻機，而其傳聞中的28nm分辨率的光刻機也要等到2021-2022年才能交付。如果，上海微電子這么容易就被剛?cè)胄械娜A為反超，難道上海微電子的人都是吃干飯的？既然如此，華為為什么還要去上海微電子大量的挖人？

另外需要指出的是，上海微電子研發(fā)中的28nm分辨率的光刻機可以用于14nm芯片的生產(chǎn)，多次曝光情況下，甚至可以生產(chǎn)12nm的芯片。既然兩年內(nèi)，上海微電子的可以生產(chǎn)14nm芯片的光刻機就能出來，為何華為不選擇與上海微電子合作，卻要挖墻腳，另起爐灶自己來做光刻機？這顯然風(fēng)險更大。

我們都知道，一款華為旗艦手機從立項到量產(chǎn)也都要一年多，甚至兩年的時間。即使華為真的準備自研光刻機，也是需要巨大的資金、人才投入和長期的研發(fā)積累才能實現(xiàn)。為什么會有人會認為，才剛剛開始組建團隊的華為，僅僅用兩年就能自研出光刻機，而且還能達到甚至超過佳能、尼康、上海微電子等老牌光刻機廠商的水平，難道光刻機的研發(fā)難度只是與一款旗艦手機相當(dāng)？

小結(jié)：

根據(jù)芯智訊得到的消息來看，華為目前確實有去很多半導(dǎo)體設(shè)備廠挖人，比如國產(chǎn)光刻機廠商上海微電子就被挖走了不少人，從這方面來看，華為確實有可能計劃自研光刻機。

但是，即便華為現(xiàn)在開始自研光刻機，要想兩年內(nèi)推出能夠生產(chǎn)5nm芯片的光刻機，可能性極低。如果將時間周期再放長個幾年，倒是可能性更大一些。

不過，即使未來華為的自研光刻機能夠獲得成功，其依然還是需要與眾多的非美系半導(dǎo)體設(shè)備廠商進行協(xié)作，才有可能搭建出一條不含美系設(shè)備的先進制程產(chǎn)線。因為光刻只是芯片制造眾多關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的一個，華為不可能把所有可能被美國卡住的半導(dǎo)體設(shè)備全都自研了。

可能不少網(wǎng)友覺得，只要華為下定決心去自研，沒有什么不可能的！好吧，就算華為能力超強，憑借一己之力能夠把所有美國能卡住的半導(dǎo)體設(shè)備都自研了，都突破了，但是如果這個時候，美國又來禁半導(dǎo)體材料呢？難道華為又要去自己造半導(dǎo)體材料？

作者：芯智訊-浪客劍