国产造芯探索新出路,自研石墨烯晶圆或将弥补硅晶圆工艺极限

国产造芯探索新出路,自研石墨烯晶圆或将弥补硅晶圆工艺极限,第1张

不吃鱼挺 科技 :

华为的禁令不是偶然,因为美国想要的正是芯片的垄断性优势,从而长久掌握 科技 主导的地位!从芯片设计到制造生产都拥有绝对的核心技术。而华为的出现彻底打破了高通对市场的独占,这是他们所不允许的“公平竞争”…

【…这样做的后果却只会让中国自给自足。】

微软创始人比尔盖茨对于制裁华为的禁令在的采访中这样表示。

造芯重中之重之一,半导体基础材料硅晶圆,是硅晶柱通过钻石刀片切割而出的晶圆片,尺寸越大生产难度越高。国内虽然需求量巨大,长期以来大多仰赖进口,而大尺寸技术由日本企业垄断。目前国产技术掌握的是小尺寸的量产,大尺寸的8寸和12寸的自产率仍很低。

新进展:上海新升12英寸硅晶圆技术并通过中芯国际的验证,虽然产能较低,但这是国产硅晶圆厂商的崛起!

而更艰难的是光刻工艺,正是华为栽跟头的“卡脖勒颈”之处!最新的NA EUV光刻技术为进军3nm工艺制程而准备,而中芯国际迟迟无法引进EUV光刻机,虽然突破达N+1工艺功耗可以接近7nm,但性能还无法到达,7nm也无法量产,更别说5nm的掘进…台积电和中芯都同样受到美国技术制约,高端光刻机也只有阿斯麦的全球唯一…所以开放7nm之时应该也是3nm商用之时,华为麒麟估计将被迫拉后成隔代产品…

“卡脖子”正是迫使努力的“鼓舞”!

国产造芯在紧追国际脚步的同时,更迈向 探索 新方向的突破!——石墨烯技术可以说是全球同时起步。硅晶圆片在日渐精细的工艺制程下,终要到达它的物理极限,据了解其极致点或是1nm,即使能生产也要考虑到良品率问题!而石墨烯的碳基晶圆被誉为是下一个芯片材料的替换品——国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产!

石墨烯被誉为在无数的纳米材料中最薄达0.335纳米!有多薄?一根头发丝的20万分之一,难以置信,这么细都让人类发现了,那既然发现了就得拿来用!

石墨烯造芯片,怎么造?能否达到硅晶圆的级别,因为麒麟9000上可是塞了153亿颗晶体管!

据悉:使用石墨烯碳基晶圆制造芯片性能将会是硅基芯片的10倍以上,更重要的是功耗更低——提高性能同时减少发热量正是手机的极致追求…

而工艺制程上 的推测是28nm的碳基芯片就可以达到7nm的硅基芯片的水平,足足拉近了两代技术,而国产成熟制程可以达到14nm…也就是可以不使用极紫外光光刻机也能达到5nm的级别,论制造消耗也将降低很大的成本支出!

石墨烯材料如此神奇,据悉:在导电性上更是比硅强100倍,导热也比铜高10倍等等优势…都足以表明这是非常有潜力的半导体材料,但为何至今不推广使用?因为:贵!——据悉其价格高达5000元/克!

但价格绝对不是阻挡前进的脚步,关键在于技术,目前的水平在石墨烯提纯上依旧有很多杂质,所以还无法像硅晶柱一般量产,但国产8寸石墨烯晶圆的成功试产,也代表着一次成功的突破,完全足够作为国产技术的先进招牌!

并且据统计关于石墨烯领域的研究,国产研发已拥有37521件专利,占全球67%位居世界第一!

新领域的 探索 ,从被动到主动。掌握一项核心技术就获得一片领域的话语权,拥有技术的优势就能让所谓的禁令无效化,只有加强自研能力才能不再被牵着鼻子走——既然无法获得别人发挥到极致的技术,那就 探索 新技术自己去极致的发挥!

自然界中好象没有纯的单晶硅矿。

硅的制取顺序是:二氧化硅矿石--〉工业硅--〉多晶硅--〉单晶硅。单晶硅是用多晶硅经单晶炉拉制而成的,也有用区熔法制取单晶硅的。但是区熔单晶硅的位错密度较大,所以半导体器件多用拉制的单晶硅作原始材料。

值得注意的是,多晶硅不是用单晶硅制取的。

当前,国际上生产开发出的石墨产品包括石墨矿产品(包括选矿、化学提纯产品)和石墨制品两大类,若干系列产品。

1.选矿

2、化学提纯产品:根据其生产方法和固定碳含量的不同,天然鳞片石墨分为高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨、低碳石墨四种。

3.石墨制品

根据其生产工艺和用途不同,主要有胶体石墨、可膨胀石墨及其制品、碳素石墨制品和石墨坩埚等深加工产品。

一、碳含量不同

1、高纯石墨的碳含量>99.99%,灰分和杂质的含量都非常低,一般不超过0.001%。

2、普通石墨化材料的碳含量>99%,灰分和杂质的含量一般为0.5%左右。

二、生产工艺不同

1、高纯石墨的生产通常采用高温提纯石墨化工艺生产。

2、普通石墨化材料的生产采用常规石墨化工艺生产。

三、用途不同

1、高纯石墨具有强度高、抗热震性好、耐高温、抗氧化、电阻系数小、耐腐蚀、易于精密机加工等优点,是理想的无机非金属材料。用于加工制作电加热元件、结构铸造模、冶炼高纯金属用坩埚舟皿、单晶炉用加热器、电火花加工石墨、烧结模具、电子管阳极、金属涂镀、半导体技术用的石墨坩埚、发射电子管、闸流管和汞弧整流器用的石墨阳极、栅极等。

2、普通石墨化材料在广阔的领域里发挥着它密封、耐温、耐腐蚀、导电、保温、抗压、耐磨、抗氧化等重要作用。


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