中国芯片技术处于什么水平?纯国产光刻机究竟有多厉害?

中国芯片技术处于国际先进水平,中国芯片技术与国外还有一定差距,在某些方面还处于落后的阶段,也许很多人对此感到非常疑惑,那就是为什么处于国际先进水平,同时又处于落后的阶段呢?那么想要知道是怎么一回事,我们还需要对中国芯片技术有个大致的了解和判断,否则就会出现有些人觉得中国芯片技术不行,连生产高端芯片的光刻机都没有,有些人又觉得中国芯片世界第一,都处于国际先进水平了,实际上中国芯片产业的发展,有着它独特的优势存在,同时也确实在某些方面不如国外。


那么中国芯片技术究竟处于什么水平?我们先从芯片的制造流程讲起,首先就是芯片设计,根据设计需求生成图样,然后再制作晶圆,使用晶圆切片机将硅晶棒切割出所需的厚度,之后再进行晶圆涂膜,在晶圆表面涂上光阻薄膜,该薄膜能提升晶圆的抗氧化以及耐温能力,然后就是晶圆光刻显影、蚀刻等工序,使用紫外光通过光罩和凸透镜后照射到晶圆涂膜上并使其软化,然后使用溶剂将其溶解冲走,最终使薄膜下的硅暴露出来,再通过刻蚀机在裸露出的硅上刻蚀出N阱和P阱并注入离子,形成逻辑闸门,然后通过化学和物理气象沉淀做出上层金属连接电路。


经过以上几道工艺之后,晶圆上会形成一个个格状的晶粒,通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测,这就是所谓的晶圆测试,最后就是将制造完成的晶圆固定并绑定引脚,然后根据用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外在因素,采用各种不同的封装形式,这就是芯片制造的最后一步流程,芯片封装。同种芯片内核可以有不同的封装形式,芯片也就制造完成了。


在芯片的制造过程中,涉及到很多芯片设备和技术,流程中所使用的技术就是,从芯片设计到晶圆制作,然后再到晶圆涂膜、晶圆光刻显影和蚀刻以及反应离子刻蚀系统和离子注入机,最后再通过晶圆测试和封装就完成了芯片的制造,其中使用的设备包括了蚀刻机、清洗机、单晶炉、氧化炉、磁控溅射台、探针测试台、化学机械研磨机、引线键合机、晶圆划片机、晶片减薄机、以及光刻机等等核心芯片制造相关设备。


为什么说中国芯片技术处于国际先进水平,那是因为除了光刻机之外,中国在其它芯片设备领域,都达到了国际先进水平,为什么中国具备完整的芯片产业链,就是因为中国拥有大部分自主研发的设备和技术,所以全世界找不出第二个这样的国家,连美国都自叹不如,这也就是中国芯片技术处于国际先进水平的原因。


然而中国芯片在某些方面又处于落后的阶段,实际上指的就是光刻机技术,没有荷兰的EUV光刻机设备,中国也无法打造出更加高端的芯片,也就是说我们只是在这方面被卡住脖子,但是实际上正如前面所说,中国的整体技术已经达到了国际先进水平,比如美国没有荷兰ASML和台积电的支持,也是无法生产高端芯片的,也就是所谓的先进制程芯片,甚至可以说如果只靠自己的话,中国芯片技术已经是世界第一了,因为中国在成熟工艺上已经能够实现自给自足,中国的完整芯片产业链是美国所不具备的,甚至在某些方面美国还需要依赖中国,比如没有中国芯片工厂,美国大部分产能都无法顺利生产。


相信说到这里大家对中国芯片技术已经有了大致了解,很多人更是将重心都放在了光刻机之上,也就是说我们在光刻机领域不行,那么是不是只要突破光刻机技术,就能彻底打破国外技术封锁,从而成为真正的半导体强国呢?如今中国的纯国产光刻机究竟研发到什么地步了?它又究竟有多厉害呢?


众所周知,目前国内纯国产光刻机已经可以制造14nm工艺的芯片,未来更是要研发出7nm、5nm的光刻机技术,实际上国产光刻机已经很厉害了,为什么要这么说呢?因为除了荷兰ASML的EUV光刻机,我们就是全世界在光刻机领域最领先的国家,比如日本尼康在研发出世界第一台32nm光刻机和世界第一台22nm光刻机之后,就再也没有什么进展了,从那之后日本光刻机就一直处于止步14nm的状态,再也没有什么最新的进展,俄罗斯就更不用说了,不仅没有自己的光刻机,甚至连65nm芯片都不能自主生产,虽说俄罗斯表示要在2028年生产用于7nm工艺制造的光刻机,但是在外界看来,这是难于登天,日本方面也表示要研发出2nm工艺技术,想要从22nm工艺跨越到2nm工艺水平,同时也不被看好,相反中国是唯一能超越ASML的存在。


知道国产光刻机究竟有多厉害之后,我们再来了解一下中国芯片领域真正厉害的地方,中国不仅投资巨额资金研发芯片技术,研发光刻机技术,更是在其它相关领域也投入了大量资金,比如无论是石墨烯芯片还是光子芯片,这都是中国实现弯道超车的核心技术,也就是说我们不仅要在光刻机领域超越国外,更是要在其它领域实现弯道超车,中国芯片技术究竟有多厉害?相信这个时候已经不言而喻了,那就是我们仅仅只差最后一步,就能全面实现领先并成为真正的半导体强国。


也就是说中国芯片技术不仅全面,而且已经达到了国际先进水平,特别是对光刻机的研发,也仅仅只有一步之遥,更何况我国还有众多实现弯道超车的技术,谁是未来真正的半导体强国,其实早已不用多说什么了,这就好比,以前国外开着汽车比我们抢先领跑,但是现在我们坐上了火箭全力追赶,而且已经能看到车尾灯了,那就是追上他们或者超越他们仅仅只是时间问题了,因为火箭的速度要比汽车可要快太多了。


不过在我看来,没必要再对光刻机进行研发了,众所周知,传统硅基芯片已经发展到头了,再继续研究下去也很难进一步提升制程工艺,未来真正的赛道是光子芯片领域,这是不需要光刻机就能生产芯片的技术,最近我国已经成功研发出3nm光子芯片的消息,更是无比振奋人心,只要我们在光子芯片领域实现弯道超车,只要光子芯片全面普及,那么未来还有光刻机什么事。对此,您怎么看?欢迎在评论区留言讨论。

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页面更新:2024-06-03

标签:光刻   中国   芯片   弯道   技术   光子   美国   厉害   水平   领域   工艺   设备

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