华为2022年的专利详细介绍了一种无需EUV工具即可制造2纳米级芯片的新技术

所提出的解决方案提供了一条利用较旧的深紫外（DUV）技术支持2纳米工艺的技术途径。

Iris Deng in Shenzhen

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华为技术有限公司三年前获得的一项无需极紫外（EUV）光刻工具即可达到与 2 纳米级技术相当的先进图案化专利，加剧了人们对先进芯片领域可能取得突破的猜测。

这家受美国制裁的公司正在努力申请一项用于制造半导体的金属集成技术的专利，该技术允许使用深紫外 (DUV) 技术集成窄金属结构，即使对于“低于 21nm 的金属间距”也是如此，这是 2nm 级芯片所必需的特性。

所提出的解决方案提供了一条技术途径，以支持使用较旧的 DUV 技术实现 2 纳米工艺，旨在绕过美国制裁，这些制裁阻止中国从荷兰公司 ASML 获取最先进的 EUV 工具。

该专利申请目前正在审批中，最初由华为于2022年6月提交，并于今年1月由中国国家知识产权局公开。目前尚无证据表明该专利已被使用。

在有关中国科技突破的讨论日益增多之际，一位中国芯片行业资深人士认为，通过与先进内存和新型架构的集成，14 纳米逻辑芯片的性能可以与英伟达的 4 纳米芯片相媲美。

华为拒绝就该专利置评。

然而，这项专利引起了业界的广泛关注，因为它有望克服一个关键障碍，从而赶上台积电（TSMC）的2纳米制程。台积电的制程被认为是世界上最先进的制程，尽管该技术尚未用于量产。

先进的光刻技术对于高端芯片制造至关重要。然而，由于美国的制裁，中国无法获得ASML公司最先进的DUV和EUV系统，这已成为中国实现其高端芯片制造雄心的瓶颈。

华为的解决方案采用了一种自对准四重图案化 (SAQP)的变体，运用了先进的“间隔定义图案化”方案和双硬掩模材料，从而可以创建两组交织的金属线，减少了对超紧密光刻套刻的依赖。
这种复杂的工艺（需要比 EUV 光刻更多的步骤）能否成功，能否实现大规模生产的商业可行性，还有待观察。

这项专利是华为为寻求半导体领域突破而持续努力的一部分，因为这家被美国列入黑名单的公司已被切断了获取先进技术的渠道，包括高端芯片和生产这些芯片所需的工具。

据日本经济新闻网站Nikkei Xtech报道，这家总部位于深圳的公司近年来提交了与2纳米后技术相关的专利申请，其中包括2023年提交的20项关于环栅晶体管（一种用于2纳米工艺的尖端晶体管）的专利。该报道援引了日本专利分析平台Patentfield的数据。

报告称，还有互补场效应晶体管的记录，这种晶体管用于 1nm 以上的工艺节点。

华为在图形处理单元（GPU）方面的专利申请也出现了激增，而GPU正是人工智能开发的基础。

2023年，华为提交了3091项与GPU相关的专利申请，比2018年增加了十倍。这一数字也是英特尔的三倍，英伟达的五倍。

华为于2021年9月提交的一项专利申请（去年才公开）概述了SAQP技术在“提高电路图案设计自由度”方面的应用。该技术与华为关联公司——国有芯片工具开发商SiCarrier获得的一项专利类似。

据报道，SiCarier 的专利描述了使用 DUV 工具在 5 纳米工艺节点上制造芯片。

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