中科院研发成功2nm光刻机 中科院2nm工艺的技术难关


近两年来,美国对华为等我国科技企业的芯片封锁,验证了几年前外媒对“中国芯”的评价–比较落后,但“中国芯”的落后是指传统的硅基芯片 。
所谓的硅基芯片,就是将一粒粒沙子融化,提取出纯度高达99.999%的单晶硅,然后经过切割,制成薄薄的晶圆硅片,紧接着对晶圆硅片进行集成电路的光刻、蚀刻、等离子注入、封测等,最后才能应用在各种各样的电子产品上 。
不可否认的是,在硅基芯片领域,我国的技术确实不如美国、欧洲和日本,美国掌握着光源技术、垄断着EDA工业软件市场,英国掌握着ARM芯片设计架构,日本垄断着化学材料光刻胶,美欧多国共同控制着光刻机等 。
在经济全球化的今天,企业分工非常明确,为何我国芯片制造企业无法借用他国企业的高端技术制造芯片?究其原因,就是这些国家早在几十年前就签订了《瓦森堡协定》,禁止向我国出口一切核心技术,限制我国科技的发展 。
美国对华为的芯片封锁,让我们意识到,要想打破芯片封锁,就必须两条腿走路,一方面加大在硅基芯片领域核心技术的攻关力度,快速完成追赶,甚至实现反超,一方面要积极探索新一代芯片,其中,碳基芯片被寄予厚望,且已经走在了世界各国的前面 。
随着芯片制程工艺的更新迭代,硅基芯片的发展已经触摸到摩尔定律的天花板,每前进一步,不但要攻克无数个技术难关,制造芯片的材料也需要不断地进行更替,以便集成更多的晶体管 。
为了促进芯片行业的发展,全世界权威半导体专家齐聚一堂,在2021年“IEEE国际芯片导线技术会议”上共同探讨新型芯片材料问题 。经过几天的讨论之后,参会专家的意见达成一致,将在光学、电学和力学更有优势的石墨烯定为下一代芯片材料 。
据媒体报道,为了芯片制程的发展,IEEE将石墨烯定为未来最主要的半导体材料,且继续遵循摩尔定律,2nm芯片关键材料将替换成石墨烯 。
石墨烯作为2nm芯片的关键材料,我国在这方面的技术处于一个什么样的水平呢?简单点说,我国可以卡住世界芯片行业发展的脖子 。
早在去年10月,中科院就实现了8英寸石墨烯晶圆的量产,堪称新一代芯片发展史上的里程碑 。
值得一提的是,中科院制造的8英寸石墨烯晶圆,虽然比常规的硅晶圆小了一些,但却是世界首款石墨烯晶圆,是中国人在芯片材料领域首次实现对西方技术的一次超越,撕破了西方的技术城墙,让我国掌握了新一代芯片的主导权 。
据业内人士透露,多家芯片代工企业已经开始与中科院进行沟通,希望在石墨烯领域展开合作,其中不乏国内芯片代工巨头中芯国际,但可能涉及到商业机密,中芯国际给予了投资者一个模棱两可的回答:公司目前的业务暂未涉及到石墨烯晶圆领域 。
中国院士倪光南曾表示,核心技术是买不来、讨不来、求不来的,要想赢得未来商业竞争的胜利,就必须科研投入,加速核心技术的攻关力度 。
当然了,我们也需要以及强大的竞争对手!我们太容易懈怠,太容易满足了,有了几个钱后都分不清东西南北了,正因为有了美国这个对手,挑我们的毛病,鞭策我们前行,“中国芯”才会发展得这么快 。


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