在芯片界,光刻机是很多芯片制造公司争相抢购的机器,和一般机器不同的是,光刻机是专门用来制造芯片的。如果是用来生产5nm芯片的话,更是需要EUV光刻机。
台积电和三星希望购得更多的EUV光刻机,花钱都是小事,三星会长李在镕甚至亲自到荷兰ASML会见该公司高层,就是希望可以得到优先供货。可见光刻机有多么重要。
而我国中科院也宣布要入局光刻机,在光刻机的布局上,全力加速。可以预见的是,一旦中国生产出了纯国产光刻机,可以在一定程度上解决国内芯片供应问题。
为了实现这个目标,自然是需要大量光刻机投入到芯片制造产业中的,仅仅靠国外进口的话,别人未必有条件出售光刻机,而一劳永逸的办法就是自己生产制造。只不过想要实现EUV光刻机的生产能力,确实还有一段路要走了。
那么光刻机的布局要如何延续呢?一则消息传来,中科院再迎新技术突破,高端光刻机可能成为其次了。
中科院正式宣布,8英寸石墨烯单晶圆成功亮相,在尺寸和产品质量上都是处于国际领先地位的。中科院在石墨烯芯片材料上迎来了技术突破,什么是石墨烯,石墨烯芯片又是什么呢?
石墨烯作为一种新型材料,在多项领域都能实现很好的应用,具备优异的光学、电学和力学特性。世界各国在对石墨烯材料的研究中,都没能取得比我国更深入的进展,因为我们成功将8英寸石墨烯单晶圆亮相,将来可能用在芯片上。
大家都知道,传统的芯片都是硅基芯片,用硅作为芯片的材料,现有的一切技术,纳米制程,光刻机工艺都是针对硅基芯片展开的。
在一堆沙子中提取纯度为99.9999%的硅,最终制成单晶硅棒,再通过一系列的切割、蚀刻、曝光、光刻、封装等工艺,才能把硅基芯片制造出来。整个制造过程中对光刻机的依赖性是非常大的,没有光刻机,一颗芯片都造不出来。
而石墨烯芯片也被称为碳基芯片,性能是硅基芯片的十倍,而且不会过度依赖高端光刻机。可能以现有的国产光刻机水平,就能生产出性能不错的碳基芯片。
如果能够在石墨烯芯片 探索 上更进一步,完善碳基芯片的生产,那么芯片界或迎变局。这时候再看国内布局光刻机的进展,被视作可能是一个“幌子”,用碳基芯片替代高端光刻机的布局。
而石墨烯芯片的意义也是十分重大的。国际主流的芯片技术都是硅技术,我们想要赶上别人领先十几年的技术,一时半会不太可能。但如果能凭借石墨烯的碳基芯片,是不是就能实现换道超车。
这项意义可谓十分重大,而且在该领域上,各国都未能形成有效的芯片材料替代方案。随着我国8英寸石墨烯单晶圆的面世,或许未来能实现这一切,也未可知。
机会从来都是自找的,主动抓住机会,才能迎来变局,迎来机遇。
光刻机就目前市场局势而言,还是很重要。短期内相信国内的 科技 企业还会继续攻克光刻机技术,而长期的发展来看,石墨烯碳基芯片也能作为一种替代方案。
正所谓有备无患,技多不压身,多掌握一项核心技术,那么在该领域就有更大的话语权,主动权。不至于对方一条规则的发布,就要被卡脖子。
*的情况是两手抓,把各项不足的地方都给补上,并形成自己的技术体系。这样才不会陷入被动。
你认为石墨烯芯片可行吗?
传统的芯片都是采用硅作为基础材料,进而制成硅基芯片。通过在一堆沙子中提取纯度接近百分之百的硅,做出8英寸或者12英寸晶圆。进一步切割、蚀刻、光刻、封装等几十道工序,才能生产出芯片并用在产品上。
这一切的流程都离不开硅,可是发展了几十年的硅基芯片,在技术上的瓶颈已经很明显了。5nm之后还能有3nm,2nm,就算能突破到1nm,还能再往下吗?
到那个时候,未来几十年的 科技 又会向怎样的目标发展。所以打破传统,开创新技术成为了不少的 探索 新方向。有人提出采用石墨烯作为芯片材料,制成碳基芯片。这确实不失为一大方向,但同时华为也开始了芯片新技术的研发。
根据华为一项公开专利显示,华为申请了“光计算芯片”专利,可用于系统和数据处理技术。
区别于传统的硅基芯片,华为这一芯片新技术的方向大概涉及光子芯片。这是一个比较陌生的领域,因为可查询的资料范围内,对光子芯片的具体解释和应用都是比较模糊的。
不过依旧能 探索 到光子芯片的端倪,比如美国三所大学成功研发光子芯片,利用光作为传输媒介,芯片每平方米毫米数据可达300Gbps,比普通的芯片快10到50倍。
还有在2017年,来自麻省理工学院的科研团队,发布了一篇关于光子芯片的论文。并刊登在了*期刊《自然 · 光子学》的封面,此后还获得了不少 科技 巨头的投资。
由此可见,全球 科技 界对光子芯片并非是一无所知,只不过在常用于传统芯片领域,光子芯片的未来还未开发完全。但如果完成展现光子芯片的研究形态,或许不用EUV高端光刻机也行。
光子芯片的计算速度比传统芯片效率更高,速度更快。光子的速度远超电子,所以有不少研究人员认为,光子芯片有可能是未来十年内另一大芯片技术体系。
如果根据光子芯片速度快,效率高的优势来看,那么采用成熟工艺的芯片制造技术,或许就能达到接近现有硅基芯片的效果。也就是说,不用EUV光刻机也行,在满足各类算力需求的情况下,成熟半导体工艺制造技术,即可完成算力分析。
国内对光子芯片领域的研究并不多,基本上都是从国外传来的相关资料。但是没想到华为芯片新技术研发也能涉及到光子芯片的范畴,如果能坚持这一条路走下去,一旦成功,有望在另一领域实现崛起。
这回谁也拦不住,现如今正处在后摩尔定律时代,往后的芯片发展必须要 探索 新工艺了。
人类芯片工艺历程中,而发光二极管到微米,再从微米到纳米,每一次工艺制程的进阶,都是在打破极限。就拿全球芯片制造巨头台积电来说,掌握了十多种芯片制造工艺,0.25μm到5nm,取得目前*进的5nm工艺,台积电花费了将近34年。
可未来的十年,二十年,三十年,又将朝着怎样的方向前进呢?或许光子芯片能给出答案,现在华为已经开启芯片新技术的研发,这回谁也拦不住。期待有朝一日能成功,开创芯片新技术的恢宏篇章。
摩尔定律即将接近极限,芯片可容纳晶体管数量越来越有限。当人类无法在硅基芯片上更进一步时, 科技 的发展岂非止步于此。现代文明不过百余年 历史 ,而集成电路,芯片文明,也只有几十年。
虽然现在取得高端的制造工艺,但难保也有止步的一天。所以 探索 芯片新技术有一定的必要,从现在开始,未来大有可期。
你认为光子芯片可行吗?
有人曾说过,二十世纪是硅的时代,因为硅是一种*的半导体材料,可以用来生产对 科技 发展有重要意义的芯片。如今二十世纪早已过去了,但硅基芯片却仍然是主流,全球各大 科技 公司或国家都想要掌握*的硅基材料和相应的芯片技术。
不过,虽然硅材料在大自然中很常见,但是想要制备硅基芯片却不是一件简单的事,需要各种工艺技术和核心设备的支持。目前,全球能生产芯片的厂商只有那么几家,而达到高端水平的就更少了,台积电和三星是*代表性的例子。
我们国内对硅基芯片的研究也是从上个世纪开始的,然而直到现在都没能取得领先的地位,因为在硅基芯片的生产过程中,存在很多重点问题。其中光刻机就是一项难以攻克的关键技术,一直困扰着国内的半导体公司。
硅基芯片和光刻机之间是相互依存的关系,没有光刻机就无法制造出任何芯片,而一旦没有芯片,光刻机也会失去存在的意义。所以对于芯片厂商而言,光刻机是必不可少的设备,尤其是高端的光刻机,更是可遇而不可求!
台积电和三星之所以能成为全球*的两个芯片代工厂,就是因为拥有多台ASML的EUV光刻机,这也是现阶段全球*进的光刻机。ASML是世界知名的半导体设备制造商,光刻机的生产和销售正是其主要业务,在这方面ASML占据了垄断的地位。
毫无疑问,国内大陆的芯片企业肯定也想要得到ASML的支持,但可惜的是,由于美国的影响和某种协议,ASML并不能自由地向国内出口高端光刻机。正因于此,国内的硅基芯片事业才始终处于相对一般的水平,突破速度也比较慢。
不过,随着 科技 水平的提升,硅基芯片的工艺制程也快要到达极限了,等到那个时候,新的半导体材料就会登场。而我们国内已经在朝着这个方向前进了,并且取得了巨大的进展,或许有望摆脱硅基芯片和光刻机的限制。
根据媒体报道称,近日中科院正式官宣好消息,在国际石墨烯创新大会上,中科院带来了*的研究成果:8英寸石墨烯晶圆!此外,中科院还对该晶圆进行了全方位的展示,无论是性能还是尺寸,都远远领先于之前的同类产品。
晶圆是生产芯片的前提,中科院石墨烯晶圆的登场就意味着国内的碳基芯片迎来了重大突破,硅基芯片不再是*。因为石墨烯就是最典型的碳基半导体材料,稳定性和性能较硅基材料有过之而无不及!
更重要的是,由于不同材料之间的区别,碳基芯片的制备难度并不是很高,而且不需要依赖光刻机。对此,很多国人都在想:难道中科院不等光刻机了?准备直接进军碳基芯片领域,实现弯道超车?
这确实是一个全新的方向和思路,既然国产光刻机无法满足高端芯片的生产要求,那么何不在攻克光刻机技术的同时,走出另外一条路呢?而且8英寸石墨烯晶圆的诞生代表着中科院有能力研究碳基芯片,只要坚持下去,将来一定会收获好的结果!
在这种情况下,不得不让人感慨,虽然国产芯片承受了来自于外界的压力,但是有压力才会有动力,中科院正是凭借这股动力完成了技术突破!与此同时,也有些人表示,比尔盖茨说对了,他具备常人难以理解的眼光和洞察力。
因为在美国制定芯片规则之后,比尔盖茨表明了反对的态度,他认为此举不会给美国的企业带来任何好处,反而会促进中国芯片的崛起。现在看来,比尔盖茨的话即将成真,碳基芯片的问世必将改变现有芯片市场的格局,而我们国内会成为最终的胜者!