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中国芯再进一大步,效率提升1000倍,然后就离子注入

  • 日期:2020-07-11 19:45:36
  • 来源:互联网
  • 编辑:小优
  • 阅读人数:714

国产芯片现状

对于国内半导体的发展,其实不仅仅是芯片(IC)制造的问题,这更是一个生态的问题。以前常说一句话:绕得过去ARM,绕不过去谷歌;绕得过去英特尔,绕不过去微软。什么意思呢?就是外国软硬件互相配合,人家把我们治得服服帖帖。

中国芯再进一大步,效率提升1000倍,然后就离子注入(图1)

ARM和英特尔都是设计芯片架构,架构就好比建房子用的脚手架,才能够顺利建房子,ARM主要是Soc芯片的架构,华为麒麟就是 Soc芯片,麒麟是在ARM的架构上开始设计的高度集成芯片,上面有八个以上的核心,其中一个叫做CPU。

注意哦,电脑最重要的叫CPU(中央处理器)手机却是Soc芯片,因为手机体积越来越小,干脆就把所有的核心部件集中,集成的水平比电脑要高,像麒麟990指甲盖大小的Soc芯片内就有100亿个晶体管。

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华为手机负责人余承东

举个例子用ARM的架构,一般手机就要用谷歌安卓最近ARM跟谷歌又加强了合作用了谷歌安卓,谷歌就要求你用ARM架构,一点儿办法都没有;同样,英特尔跟微软也是这样的关系。这已经成为了一种趋势

像华为海思这种公司设计完电路光罩之后就会交给台积电这样的芯片代加工厂区制造。这一块我们也很麻烦,台积电的创始人张忠谋就说了,中国大陆半导体制造不易超越,应该在芯片设计上下功夫。

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台积电创始人

但是最近中国的芯片似乎有了超越的可能,未来可期。

中国芯片未来可期

因为目前国内对芯片的大力支持,比如中芯国际都获得了两期的国家大基金的投资,加上其他的一些基金,最近几年差不多得到了400亿的投资;根据高盛公司的称,中芯国际是有可能在2024年实现5nm芯片的量产的。

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中芯国际

像上海微电子就制造出了28nm浸润式的光刻机,是个不小的进步,赶上的光刻机水平了;江苏的南大光电生产出了193nm的光刻胶,打破了美日韩的垄断;江苏新美光在单晶硅棒的制造上达到了国际一流的水准(切火腿一样切就成了晶圆,光刻机就对晶圆进行加工)

太多了,一时间中国的半导体企业就如同雨后春笋般冒了出来,但是最重要的是中国科学研制出了新的应用材料—石墨烯,将来有希望用于芯片制造。石墨烯这个东西,大面积宏观下不是半导体,没有很好的电子学性质。

中国芯再进一大步,效率提升1000倍,然后就离子注入(图5)

狄拉克点

但是石墨烯在纳米级别下,因为其空间上的结构—“狄拉克点”的存在,拥有了电子通过的空间,这就跟做芯片的硅很像,就等于在纳米的时候,石墨烯是拥有电子学的性质,绝对可以用作芯片制造。

总结

可能大家不知道,在光刻机制造的芯片的时候,在晶圆(单晶硅棒切圆)涂上光刻胶,经过光刻(将华为等送来的拥有电路的光罩)将电路“刻”在晶圆上(具体是跟光刻胶中的光敏材料发生反应)这时候就要去“暴晒”目的是“去胶”

中国芯再进一大步,效率提升1000倍,然后就离子注入(图6)

芯片加工制造

就“离子注入”注入就是使到电路上有不同的电子分布,跟铺水泥在路上一样这个时候电路才真正地成为了电子的通道。那么这个石墨烯在纳米层面上的时候是拥有电子通道的,这就表示当石墨烯用于芯片在制造的时候,整个制程都要改变。

换而言之,说不定就不需要那么高端的光刻机,或者是可以另起炉灶,绕开台积电和美国的技术设备。同样,据说用石墨烯制成的芯片效率会提升1000倍,那么将进一步降低对光刻机的要求,说不定摆脱台积电真的就是指日可待。

本文相关词条概念解析:

芯片

指内含集成电路的硅片,体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片(chip)或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、集成电路(英语:integratedcircuit,IC),在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybridintegratedcircuit)是由独立半导体设备和被动组件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

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