我是柏柏说 科技 ，资深半导体 科技 爱好者。本期为大家带来的资讯是：IMEC举办的IEEE会议。延续摩尔定律，2纳米以下芯片的关键原料，决定未来半导体发展方向的国产石墨烯技术。
老规矩，开门见山。针对硅基芯片内置规格有限，IMEC在2021年召开的“IEEE国际芯片导线技术会议”提出了几种可用来延续未来摩尔定律的异质整合方法。值得一提的是：IEEE会议提出的异质整合方法大多都是建立在石墨烯材料基础上的。
口说无凭，IMEC在IEEE会中提出的异质整合方法有哪些呢？芯片制造后端制程采用通孔混合异端金属布线、半镶嵌制程、零通孔结构解决因硅基晶体管数量增多产生的布线拥塞，讯号迟缓问题。由于石墨烯材料具备优良的导电性、导热性以及电子活泼性等良好特性；成为IEEE的首选研究对象。
其它质量因素采用钴、钌、钨、铝镍合金、钌钒合金等有序二元介金属化合物代替传统的硅晶圆，用来解决导线层布线冗杂等布局问题。补充一点，这里说的质量因素指代块材电阻与金属内部载子平均自由路径。需要注意的是，上述提到的这些都是建立在“将石墨烯材料作为金属材料的氧化阻障层、超薄扩散阻障层”的理论模型上的。
也就是说，IMEC在IEEE会中提出的异质整合方法，其包含的能够解决2纳米以下制程芯片导线冗杂方法，诸如在铜等金属中混杂石墨烯或是在掺杂金属元素的方案，其作用对象都是石墨烯材料。之所以朝石墨烯中加入金属元素，是为了提高石墨烯的载流子浓度。需要注意的是，石墨烯材料是导电的，但是石墨烯的导电率是由电子迁移率决定的。
研究中，IEEE将包含化学气相沉积的多层石墨烯薄膜，成功转移到5纳米的钌金属薄膜上，将钌与石墨烯制程组件结构，发现石墨烯可以完全的依附在钌金属薄膜上。这也证明了石墨烯材料可以通过掺杂金属物的方式，来将其用于高精尖芯片的制造中。包括后续对钌、石墨烯制成物进行封装等试验过程，全都在一定程度上证实了石墨烯将可能成为未来延续摩尔定律的最佳材料。
与我们在锗基、硅基等第一代半导体材料中被国外核心技术“卡脖子”的处境不同；我国在第二代、第三代半导体材料中的技术位居世界一流。而属于第三代半导体材料的石墨烯，是我国未来发展半导体行业的“一张王牌”。中科院早在2020年10月16日，便已经实现了8英寸石墨烯晶圆的量产。
毫不夸张地说，石墨烯有望成为用于延续未来摩尔定律的新型材料，我国的石墨烯技术将成为未来全球半导体原材料的重要组成部分。这次IEEE通过将钌、钴等元素混杂到石墨烯晶圆中的试验，也为后续半导体产业链朝石墨烯方向变更提供了一定的基础理论。
拿目前我国实现产业链自主化的28纳米制程举例；石墨烯材料优于硅基材料的内置架空性与导电性、散热性，决定了石墨烯芯片优于硅基芯片。同为28纳米制程的石墨烯芯片，其性能是硅基芯片的5~10倍。也就是说，28纳米制程的石墨烯芯片，其性能表现媲美采用5纳米到3纳米制程的硅基芯片。
简单来说，如果日后石墨烯晶圆能够实现大批量生产，与之相匹配的产业链逐步完善。我们完全可以避开国外的EUV光刻机，来生产出质量更优、性能更高、成本更低的芯片。毕竟我国是第一个实现8英寸晶圆量产的国家。
当然，以目前的现状来看，硅基半导体芯片依旧是主流。28纳米制程的半导体芯片占半导体芯片市场的60%。但不同于硅晶体提炼方法，高质量的石墨烯材料其适宜的成长温度在900 到1000 之间。此外，通过加入金属元素来提高电阻的做法虽说可以有效控制石墨烯材料的电子活性，但对比硅基材料，石墨烯材料的时间、经济成本都比较高。
虽说不如云南大学的硫化铂成本高，但对于一家企业来说，设备链更替所需要的成本已经够高了。更何况用于芯片制造的原料，其量产规模很大。额外的成本往往也是很多企业难以承受的。例如中芯国际曾在客户互动平台上表示（上图），考虑到时间、资金成本，公司暂无石墨烯晶圆业务。
我们应该在继续发展硅基半导体的基础上，着手未来石墨烯晶圆设备链的攻坚，着眼未来的同时也要把握当下。祝愿国产半导体厂商愈发强大，在半导体领域中早日掌握核心技术。
对于“国产半导体行业日趋成熟的石墨烯技术”，大伙有什么想说的呢？你认为石墨烯技术能否助力我国在半导体领域中实现高精尖制程芯片自给自足的目标呢？欢迎在下方留言、评论。
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相较于PC端、智能手机芯片制程的更新换代速率， 汽车 、家用电器等传统芯片制程过渡到尖端芯片制程的时间相对较长。步入2021年后，内存市场迎来了一波升级， 眼下PC端领域已经步入到DDR5时代 。低端的 DDR3内存逐渐被三星、SK海力士淘汰。 但对于国产厂商来说，这是 切入DDR3内存市场的最佳时机 。
2021年11月18日消息 ， 合肥长鑫重拾DDR3业务 ，为 兆易创新代工DDR3内存芯片 。据了解，合肥长鑫为兆易创新代工的DDR3内存芯片采用的是 19纳米制程 。这比业界普遍使用的 30~40纳米 制程的 DDR3芯片 ， 领先了11~21纳米 。
目前合肥长鑫的19纳米DDR3内存芯片还处在工厂测试阶段， 出货时间暂定在2022年第一季度，预计2022年下半年，合肥长鑫将增加DDR3内存芯片产能。 可能有些朋友会说，DDR3早已被淘汰了，眼下已经是DDR5时代，兆易创新委托合肥长鑫代工的DDR3内存芯片，用往何处呢？
正如前面所说的，比起PC端、智能手机行业，家电、灯具等利基市场产品所用芯片的更新换代速率较慢。 合肥长鑫为兆易创新代工的DDR3芯片用于家电、灯具当中 ，这些设备对内存芯片的性能、容量要求并不高。更何况合肥长鑫负责代工的DDR3内存芯片采用的是19纳米制程，因此能够满足大多数智能家居设备的内存需求。
大数字智能时代的到来，各行各业都在朝着信息智能时代过渡，台灯、厨房油烟机、扫地机器人等家用设备对芯片的需求量不断提高。虽说比起PC端、智能手机等高精尖设备，家电家居的利润并不高，但“蚂蚁再小也是肉”。显然，相较于手机、PC端，灯具、家电设备的市场规模更大。
为了在短期内实现效益的最大化，三星、SK海力士、美光等内存芯片巨头，将目光放在了DDR5身上。但DDR5对于大多数家居家电来说，有些性能过剩，容易造成制程浪费。兆易创新瞅准市场空档期，趁此机会加大对DDR3的市场布局，一定程度上能够提高兆易创新的营收以及市场竞争力。
当然，对于合肥长鑫来说，重拾DDR3制程，只是为了扩宽公司的业务营收，推动产业产品链多元化发展。作为国产存储芯片巨头，合肥长鑫采用自主研发技术于2019年实现了DDR4芯片的量产。关于制程更精密，设计难度更高的DDR5、LPDDR5等内存芯片，合肥长鑫不断加大资金投入力度，争取破冰技术壁垒。
值得一提的是，另一家国产存储芯片巨头，长江储存于2021年7月29日率先攻坚128层闪存芯片技术壁垒，成功推出128层堆栈的闪存芯片。这拉动了我国内存芯片产业的发展。
相较于三星、SK海力士等内存芯片巨头，虽说我们还与之存在一定的距离，但千里之行，始于足下。相信在长江储存、合肥长鑫等国产内存芯片厂商的努力下，总有一天我们会实现对三星、SK海力士等内存芯片巨头的持平、赶超。
对于合肥长鑫重拾DDR3内存芯片业务这件事情，大伙有什么想说的呢？眼下长江储存、合肥长鑫等国产内存芯片商不断破冰技术壁垒，在内存芯片领域中取得了许多不错的成绩。你认为我们能否在内存芯片领域中与国外内存芯片技术实现持平呢？
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