绕过5nm光刻机?石墨烯芯片的研究,能否解华为之困?

作者: cnpim CNPIM 2021年07月06日

  芯片技术分为设计、生产和封测三个过程,需要各大半导体公司协同合作才能突破到更先进的水平。其中特别是芯片的生产环节,更是重中之重的核心技术,我们国内一直在朝着这个方向努力,但时至今日仍未取得明显的进展。
 
  可能很多人都在想,芯片不就是指甲盖大小的一个集成电路吗?有那么难造吗?但是殊不知,芯片的复杂程度超乎了一般人的想象,虽然看起来很不起眼,但是造起来却非常困难,就算放眼世界也没有几个公司敢保证掌握了领先的芯片制造技术。
 
  那么芯片制造到底是怎么一回事呢?为什么会这么难?其实从理论上来看,芯片制造的核心问题已经被攻克了,然而设备的缺失却是国内不得不考虑的关键因素。要想生产出合格的芯片,必须得到光刻机的支持,而这恰好是我们国内被国外“卡脖子”的地方。
 
  光刻机的重要性已经不需要再多说了,目前华为芯片的处境足以证明一切。美国之所以能够封锁华为的芯片供应,就是因为我们国内无法帮助华为造出已设计好的各种芯片,而光刻机则在其中扮演着不可或缺的角色。
 
  毫不夸张地说,如果国内攻克不了光刻机的难点,那么就算计划再完善也无法追上国外先进水平,毕竟传统的硅基芯片基本上都离不开光刻机。不过,随着半导体行业的持续发展,硅基芯片也快要达到物理极限了,如今的5nm制程就是一个很好的突破口。
 
  绕过5nm光刻机的石墨烯芯片
 
  5nm芯片的生产需要5nm的光刻机,但全球只有ASML公司能够制造出5nm光刻机,而且我们国内还一直买不到,这直接导致了国产芯片的进步缓慢。那么国内能否绕过5nm光刻机,寻找新的思路和发展方向呢?
 
  就目前的情况来看,国内的芯片产业已经在这么做了,既然硅基芯片无法追上国外的脚步,不如另辟蹊径弯道超车。据了解,前段时间国内的中科院科研团队成功地生产出了8英寸的石墨烯晶圆,这代表将来国内可能会重点关注碳基芯片,不再依赖国外技术。
 
  那么国内对石墨烯芯片的研究,能否解华为之困呢?这个问题的答案并不明确,因为现在半导体行业还是以硅基芯片为主,碳基芯片还没有形成潮流,发展空间也比较小。但这并不是说石墨烯晶圆毫无意义,只是需要时间的沉淀而已。
 
  华为的困扰在于无法制造出先进的芯片,但石墨烯晶圆却可以绕开5nm光刻机,如果将来碳基芯片真的成为了主流,那么华为的问题自然就迎刃而解了。

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