引言实际上10nm以下(3nm/5nm/7nm)先进制程的芯片,主要面向的是高端市场,需求量主要集中在手机等少数几个领域;,接下来我们就来聊聊关于中科院宣布2nm芯片光刻机?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

中科院宣布2nm芯片光刻机(不要迷恋1nm2nm的突破)

中科院宣布2nm芯片光刻机

引言

实际上10nm以下(3nm/5nm/7nm)先进制程的芯片,主要面向的是高端市场,需求量主要集中在手机等少数几个领域;

而28nm及以上芯片制程才是主流,市场占比超过50%,广泛应用在家电、电子产品、汽车、高铁、物联网、通信、医疗、航空航天、工业机器人等多个领域;

所以,大家千万别轻视28nm芯片技术,这是当下芯片制造成熟制程与先进制程的分界点;

我们国家一旦完全掌握了28纳米技术,就能满足市场上绝大部分的芯片需求,也不怕被卡脖子了 ,同时也具备了向先进芯片制程(14nm/7nm/5nm)进发的基础;

综上所述,我们认为整个中国芯片业近期的核心攻关目标是打造出完整的28nm国产芯片产业链,快速国产化28nm芯片的设计、制造、测试等相关技术


一、"纳米/nm" 度量芯片制程水平的关键指标

开始之前,我们首先了解“纳米/nm”究竟是什么?

在数学上,1纳米=10的负9次方米,即0.000000001米,普通人的头发直径一般约为0.06毫米左右,也就是说头发直径的6万分之一约等同于1纳米,肉眼完全不可见,由此可以想像1纳米是何等的微小了。

摩尔定律

英特尔创始人之一的摩尔曾经说过:

当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

这便是著名的摩尔定律。

芯片制程

芯片制程指的是晶体管中电流(电子)从源极(Source)到漏极(Drain)之间的距离,即栅极(Gate)的宽度,也就是我们平常所说的“制程数字”。

栅极(Gate)相当于闸门,主要负责控制源极(Source)和漏极(Drain)的通断。

栅极的宽度决定了电流通过时的损耗,表现出来就是手机常见的发热和功耗。

对于半导体晶体管这么小的电路结构来说,制程越先进,电子从一极到另一极所流经的距离就越短,功耗就越低;

同时,一极到另一极的距离越短,也就意味着晶体管的整体体积在变小,那么在同样大小的芯片面积内就可以集成更多电路,也能做出更复杂的高性能设计,这就是先进制程能够提高性能的基本原理所在。

所以,通俗来讲,集成电路芯片内电路之间的间距便是“芯片制程”。


二、加速“国产化”,中国28nm芯片产线何时实现?

中国作为全球第一大芯片进口和消费国,我们既要继续开放合作,不排斥国外先进技术 ,同时也要构建完整自主可控的产业链生态。

我们首先来看看整个芯片产业链上的科技树,一般来说从沙子变成一颗完整的硅基芯片,需要经过四个重要的环节:分别是芯片设计硅片制造芯片制造芯片封测

其中最关心最重要的环节就是芯片制造,也是目前国内芯片产业链最薄弱的环节!

所以28nm芯片国产化最重要的就是看芯片制造上游的设备端和材料端的发展情况!

中国28nm芯片制造的设备端,包括硅片设备、热处理设备、光刻机设备、刻蚀机设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、抛光设备、清洗设备以及检测设备等;

中国28nm芯片制造的材料端,包括硅片、电子特种气体、光刻胶、抛光材料、高纯湿电子化学品以及靶材等。

目前国内一些研究机构对芯片制造过程中涉及的国产替代关键设备和材料进行了盘点,发现几乎所有环节都已经有28nm技术的国产设备和材料处于生产验证阶段。

现在最关键的瓶颈主要就在光刻机和光刻胶上,通俗点说,光刻机就是雕花的雕刻刀,目前28nm国产光刻机主要是上海微电子在全力研发,进度较慢,有预告其将在2021年底完成第一台28nm国产光刻机的交付!

可以预见,两年之内,中国将实现28nm芯片自主制造!


总结

28nm芯片产业链的全面国产化,作为承上启下的关键时刻,必将是中国芯片行业的命运转折点,也是中国芯片向先进制程、向高端发起冲击的起点!


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