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我國接連攻克碳基芯片、冰刻芯片技術,芯片行業會重新洗牌嗎?

jay財經觀點4年前 (2022-04-29)23
不要動不動就拿行業洗牌來說事,按照目前我國芯片的制造實力,我們跟歐美一些先進國家仍然有很大的差距,不要盲目自信。大家都知道我國是全球最大的芯片消費國之一,但目前我國有很多高端芯片都嚴重依賴進口,尤其是14納米以上的芯片基本上依賴進口。高端芯片嚴重依賴進口,一旦被卡住脖子之后,很多行業都會受到影響,比如華wei就是一個典型的例子。而為了解決芯片問題,最近幾年我...

不要動不動就拿行業洗牌來說事,按照目前我國芯片的制造實力,我們跟歐美一些先進國家仍然有很大的差距,不要盲目自信。

大家都知道我國是全球最大的芯片消費國之一,但目前我國有很多高端芯片都嚴重依賴進口,尤其是14納米以上的芯片基本上依賴進口。

高端芯片嚴重依賴進口,一旦被卡住脖子之后,很多行業都會受到影響,比如華wei就是一個典型的例子。

而為了解決芯片問題,最近幾年我國也加大對芯片的扶持和研究力度,而且從最近幾年各大企業以及各大研究所的實際情況來看,確實取得一些不錯的成果。

比如上海微電子目前已經成功研發出28納米的光刻機,通過多次曝光后,可以用于生產14次納米的芯片,據說這個制程的光刻機將在2022年量產。

除了專業企業的研究之外,最近幾年我國高校、科研院所也研究出了不少光刻機技術。

比如2018年清華大學的研究團隊研發出了雙工作臺光刻機,這使得我國成為全球第2個擁有雙工作臺光刻機技術的國家。

2019年武漢光電國家研究中心使用遠場光學雕刻最小線寬為9納米的線段,成功研制出9納米光刻機技術,從而實現了從超分辨率成像到超衍射極限光制造的重大突破。

2020年6月,由中國科學院院士彭練毛和張志勇教授組成的碳基納米管芯片研發團隊在新型碳基半導體領域取得了重大的研究成果,并實現了碳基納米管晶體管芯片制造技術的全球領先地位。

2020年7月,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所成功研發出了一種新型5nm高精度激光光刻加工方法。

再比如西湖大學研究團隊研究出了冰刻技術,這一技術被廣大網友認為有可能是取代 EVA光刻機的最佳手段。

但是這不是要打擊大家,而是目前我國光刻機的水平跟國際領先水平確實有很大的差距,這種差距并不是通過實驗室搞幾個概念出來就可以解決的。

首先、目前我國很多芯片制造技術都處于實驗室階段。

上面我們所提到的這些技術,除了上海微電子可以制造出實實在在的光刻機之外,其他都處于實驗室階段,還沒有形成成熟的工藝,距離量產仍然有很長的路要走。

其次、即便量產了跟成熟的EUV光刻機仍然有很大的差距

即便我們所提到的這些新技術能夠量產了,但跟目前的EVA光刻機仍然有很大的差距。

目前荷蘭的EVA光刻機已經達到7納米級別,而且通過芯片代工廠的工藝改進之后,可以用于生產5納米和3納米的芯片。

而前面我們所提到的這些技術,就算真的實現量產了,最高的工藝水平也只不過是10納米左右,這個跟當前的EUV光刻機仍然有很大的差距。

我們就拿冰刻技術來說。

冰刻就是利用在零下將近140°的真空環境中,水可以直接凝結成冰的原理,將樣品放入真空設備后進行降溫處理,然后注入水蒸氣,使得樣品上凝華出薄冰,形成一層“冰膠”,再用電子束進行照射,并進行材料沉積,去膠剝離之后完成電路圖的刻畫。

在這個過程當中有一個非常關鍵的設備,那就是電子束刻機,電子束刻機的分辨率直接決定了芯片的精度。

但是目前全球最精度最高的電子束刻機也只不過是10納米左右,這跟EUV光刻機的精度仍然有較大的差距。

而且使用冰刻技術得逐幀進行雕刻,效率要比光刻機慢很多。

所以從整體來說,就算冰刻機可以量產了,但它跟目前的EUV光刻機仍然沒法相比,兩者的差距仍然很大。

最后、芯片工藝不僅涉及某一個設備,而且是一個產業鏈的問題。

提到芯片卡脖子問題,很多人都簡單地理解為我國沒法生產高端的EVA光刻機,但實際上制約我國芯片發展的不僅僅是光刻機這么簡單。

在芯片生產過程當中涉及到很多環節,需要用到很多設備,而目前我國有很多芯片制造設備和材料都從歐美一些國家進口。

比如氧化爐90%以上依賴進口,涂膠顯影機90%以上依賴進口,離子注入設備90%以上依賴進口。

再比如材料領域,光刻膠90%以上依賴進口掩膜板90%以上依賴進口,靶材80%以上依賴進口,濕電子化產品70%以上依賴進口,電子特種氣體85%以上依賴進口等等。

就連廣大網友引以為傲的所謂冰刻機最核心的一個零部件之一的電子束刻機,目前我國技術也落后于國際先進水平,國產電子束刻機精度只有一微米左右,這個精度其實是很差的。

所以綜合各種因素之后,大家要看清現實,不能盲目樂觀,我國芯片想要超越歐美一時半會是不可能的。

對我國來說,真正要把芯片做起來,不僅要攻破光刻機技術,更要沉下心來培養整個芯片產業鏈,這樣才能真正的把芯片制造能力提升上去。

本文轉自:天蝎財經

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