不需要光刻机,真的能够制造出芯片吗?
芯片制造是我国科学家面临的大问题。有必要突破西方国家的芯片封锁,不仅需要升级闪电机,还需要具有高强度掌握光刻胶的应用。光刻和蚀刻机是芯片制造所需的两个主要设备。现在我国的研究人员通过蚀刻机的技术困难成功地突破,但瞬间机器的困难并没有破碎。很多人都担心,没有照明机器,芯片会不会做到吗?事实上,它不必担心太多了。这不是中国专家打破常规取代了光刻技术并给了!
有人说,中国希望制作芯片,即使有一个轻微的时刻还是不够,也有必要打破西方国家的垄断师的光致抗辩。光刻的第一步是在样品上施加光致抗蚀剂,然后将其覆盖到所需位置。目前,我国的光刻技术和欧洲和美国是差距,所以最好的方法是跳出来,取代了其他技术计划。据浙江新闻报道称,母鸡恏研究小组决定打破常规,用水而不是光致抗蚀剂,将样品放入真空设备中,在样品冷却后,然后注射水蒸气,等待它,研究人员将是他们自己的“冰明胶”。
“icelastic”技术是非常有利的,并且水蒸气可以覆盖任何形状的表面,即使是小样品也可以,并且水蒸气非常光,并且如果施加可以在脆弱的材料上加工。水的性质是相对特别有利的,并且电子束可以分散水,从而可以节省非常麻烦的步骤,并且不需要重新使用传统光刻等化学试剂。清洁模具并形成模具,不仅可以避免洗涤引起的污染,或避免由未清洁引起的质量问题。
该技术已经能够完成数十个纳米的程度,并且随着科学研究水平不断改进,当前光致抗蚀剂的最终雕刻也很可能也很可能。从世界研究的角度来看,对“冰胶”取代光致抗蚀剂并不大量的研究。除了我的国家外,只能使用两个实验室,另一个是丹麦。当我了解到我国获得的这个重要科研结果时,一些网友嘲笑,在这项技术中美国似乎很慢这次我给了西方课程。
传统的芯片都是采用硅作为基础材料,进而制成硅基芯片。通过在一堆沙子中提取纯度接近百分之百的硅,做出8英寸或者12英寸晶圆。进一步切割、蚀刻、光刻、封装等几十道工序,才能生产出芯片并用在产品上。
这一切的流程都离不开硅,可是发展了几十年的硅基芯片,在技术上的瓶颈已经很明显了。5nm之后还能有3nm,2nm,就算能突破到1nm,还能再往下吗?
到那个时候,未来几十年的 科技 又会向怎样的目标发展。所以打破传统,开创新技术成为了不少的 探索 新方向。有人提出采用石墨烯作为芯片材料,制成碳基芯片。这确实不失为一大方向,但同时华为也开始了芯片新技术的研发。
根据华为一项公开专利显示,华为申请了“光计算芯片”专利,可用于系统和数据处理技术。
区别于传统的硅基芯片,华为这一芯片新技术的方向大概涉及光子芯片。这是一个比较陌生的领域,因为可查询的资料范围内,对光子芯片的具体解释和应用都是比较模糊的。
不过依旧能 探索 到光子芯片的端倪,比如美国三所大学成功研发光子芯片,利用光作为传输媒介,芯片每平方米毫米数据可达300Gbps,比普通的芯片快10到50倍。
还有在2017年,来自麻省理工学院的科研团队,发布了一篇关于光子芯片的论文。并刊登在了顶级期刊《自然 · 光子学》的封面,此后还获得了不少 科技 巨头的投资。
由此可见,全球 科技 界对光子芯片并非是一无所知,只不过在常用于传统芯片领域,光子芯片的未来还未开发完全。但如果完成展现光子芯片的研究形态,或许不用EUV高端光刻机也行。
光子芯片的计算速度比传统芯片效率更高,速度更快。光子的速度远超电子,所以有不少研究人员认为,光子芯片有可能是未来十年内另一大芯片技术体系。
如果根据光子芯片速度快,效率高的优势来看,那么采用成熟工艺的芯片制造技术,或许就能达到接近现有硅基芯片的效果。也就是说,不用EUV光刻机也行,在满足各类算力需求的情况下,成熟半导体工艺制造技术,即可完成算力分析。
国内对光子芯片领域的研究并不多,基本上都是从国外传来的相关资料。但是没想到华为芯片新技术研发也能涉及到光子芯片的范畴,如果能坚持这一条路走下去,一旦成功,有望在另一领域实现崛起。
这回谁也拦不住,现如今正处在后摩尔定律时代,往后的芯片发展必须要 探索 新工艺了。
人类芯片工艺历程中,而发光二极管到微米,再从微米到纳米,每一次工艺制程的进阶,都是在打破极限。就拿全球芯片制造巨头台积电来说,掌握了十多种芯片制造工艺,0.25μm到5nm,取得目前最先进的5nm工艺,台积电花费了将近34年。
可未来的十年,二十年,三十年,又将朝着怎样的方向前进呢?或许光子芯片能给出答案,现在华为已经开启芯片新技术的研发,这回谁也拦不住。期待有朝一日能成功,开创芯片新技术的恢宏篇章。
摩尔定律即将接近极限,芯片可容纳晶体管数量越来越有限。当人类无法在硅基芯片上更进一步时, 科技 的发展岂非止步于此。现代文明不过百余年 历史 ,而集成电路,芯片文明,也只有几十年。
虽然现在取得高端的制造工艺,但难保也有止步的一天。所以 探索 芯片新技术有一定的必要,从现在开始,未来大有可期。
你认为光子芯片可行吗?
EUV光刻机到底有多珍贵?要知道,全世界能够制造出EUV光刻机的企业非常少,满打满算也才七家,可是如果说是真正掌握这个技术的,只有ASML这一家企业。
一台高端的EUV光刻机的价钱更是离谱,高达1.2亿美金。
拥有着这样高价的它,却是制作集成电路的主要机器之一,特别是它有着几乎完美的精密机械制作工艺。
拥有一台非常高端的EUV光刻机,绝对是华为梦寐以求的事情,华为并没有这样的技术。
这大大限制了华为的芯片发展, 没有光刻机啊,高端的芯片怎么制作?这个难题但凡放在任何企业手上,企业的老板都要头疼老半天。
但是任正非没有。
华为近年来的声名鹊起,其中很大一部分的原因离不开任正非的正确领导。
而华为面对没有高端EUV光刻机这样的困局, 任正非选择了一条与众不同的道路。
就在任正非下达了这个命令之后,华为的新技术芯片研究,开始走上正轨。这一次,华为出了狠招。
华为前段时间曾经研究出了一种“光计算芯片”,什么是光计算芯片呢?其实它依靠的就是材料中一些物理特性来完成的一些运算过程。
光计算芯片和普通的微电子芯片最大的差别就在于在光学器材的物理特性帮助下,计算速度会加快很多。
一般的微电子芯片都是由晶体管组成的,一些信号都需要通过导体才能继续传递。 可是华为的光信号芯片却不太一样。
在华为的光信号芯片里面,信号可以通过光线进行传播,如果光信号芯片继续发展下去,也许就能够取代EUV光刻机在芯片制作中举足轻重的地位。
光信号芯片的产生对于华为当前的局势来说,一定是振奋人心的存在。
相比较普通的微电子芯片来说,微电子芯片的速率一般只能够达到3.5GHz,但是光信号芯片如果继续往后面发展,很可能达到300GHz,甚至是3000GHz, 光信号芯片有着巨大的潜力。
这几乎是全新的领域,华为此时已经率先踏足。此时的华为就好像当时登上了美洲大陆的哥伦布,华为放眼望去,遍地都是资源和宝藏。
美国硅谷对华为的发展有着大量的扼制工作,他们拒绝向华为提供半导体,让整个世界都在闹芯片危机。
国外的高端光刻机更是进不去中国的市场,华为的硅基电子芯片几乎无法进入高端的领域,没有光刻机,硅基电子芯片无法变得高精度。
而华为的这一波操作,光信号芯片的诞生,恰恰是华为对于美国政府的反击,恰恰是华为自身的奋起!
华为在前段时间公布了光信号芯片的专利,开了这一个好头之后,马上又出现了新的进展。
“光计算设备和光计算方法”的专利马上被华为公布了出来 ,就在2021年的3月15日。
“光计算设备和光计算方法”专利公布距离“光信号芯片”的专利公布时间仅仅相差了38天,仅仅一个月多。
“光计算设备和光计算”是“光信号芯片”的技术进阶版,华为拿出了一种计算速率很高的光伊信机,通过一定的连接方式和连接设备,提供计算。
原先,在“光信号芯片”提出之后,华为原先只是拥有一种设想,这种芯片才刚刚出现,功能也只是相对简单。
和当下先进的微电子芯片相比,华为前段时间拿出来的“光信号芯片”还存在着非常大的差距,也根本满足不了大量的配置要求。
说直白一点,华为提出来的“光信号芯片”,几乎只是一个空壳子,没有任何数据支撑,没有任何功能显示。
唯一的好处就在于,在电子芯片高速发展的今天,华为走出了第三条路。
原先,想要让电子芯片变得更加先进,一是要有更加精密,更加高端的光刻机出现,让光刻机来完成让电子芯片更加精密精细的工作。二十让碳基材料在一定程度上顶替硅基材料。
这两者需要的技术含量非常高, 特别是现在华为面临着美国硅谷的全面封杀,想要继续走这两条常规的路,一定会面临更大的挑战。
但是华为拿出了“光信号芯片”,想要让电子芯片变得更加先进和精密的新方法就出现了,就是通过光来传递信号。
这就不仅仅是对于华为整个企业的贡献了,是对整个世界的贡献,其中的贡献之大,这更是无法计量。
而这个技术在华为的努力发展之下,也迅速发展了起来。 “光计算设备和计算方法”的出现就是其中的一项证明。
第一自旋阵列、光反馈网络以及第二自旋阵列被华为成功利用在了里面,也就是说,华为现在已经拥有了初步让光信号芯片进行计算的能力。
特别是第一自旋阵列和第二自旋阵列,这两者能够同时处理多个信号,这两个计算方法如果能够运用在光信号芯片里面,那么光信号芯片就拥有了能够计算多个信号,处理多个信号的能力。
这是现在的微电子高端芯片的基础。
华为能够走出这样的路,硅谷方面一定是绝望的。特别是华为最近的这个专利公布, “光计算设备和计算方法”几乎让华为的新技术芯片拥有了一般电子芯片的基础。
同时,这个芯片还能运用在人工智能方面,能够对各种信息进行处理,如果光信号芯片的计算速度变得更高,它们几乎可以做出任何事情的处理。一些图像,文字,对于光信号芯片来说,都是小菜一碟。
硅谷此时才是最头疼的人,他们之前对华为的“封杀”政策,本就是“伤敌一切,自损八百”的方式。很多硅谷的资本家因为幅度不小的亏损,心里面已经有着不小的脾气和埋怨了。
但是华为居然撑住了,华为没有被硅谷这样自残的政策击垮,反而走出了新的路,开始逐步提升。
试想,如果你对某一个人进行制裁,不仅没有把它弄死,反而它出现了越来越强大的征兆,你在感到害怕的同时,会不会感到更加的愤怒。
硅谷的拳头好像打到了棉花上面,没有起到多少效果。
说来还真是可笑,此时的硅谷也许正在摩拳擦掌,准备对华为展开新的制裁,准备想出新的方法。
可是华为自己研究出来的东西,放在自己的手里面,他们几乎没有任何方法能够对华为造成伤害。
这样的无力,非常像当时华为在推行5G时,美国硅谷的无力。
华为面对如此的强敌,依旧坚挺了下来,他们身上的那种生机来自于他们的精神。而这一份生机和精神也造就了光信号芯片的产生,造就了光信号芯片技术水平不断发展的产生。接下来的华为会怎么样,接下来的光信号芯片会怎么样?请让我们拭目以待,但我相信,华为是势必不会被击倒的,谁都拦不住这样腾飞的巨龙。
因为在 科技 圈发生的各种问题,比如华为等企业被美国供断芯片,国内一度为芯片供应问题而一筹莫展,很多人也因此知道了芯片的重要性的世界芯片的格局。在芯片的制作方面,传统硅基芯片制造必定需要光刻机,纳米制程越小难度就越大,对光刻要求也就越高。虽然在高 科技 领域,我国已跻身前列,然而在芯片制造、光刻机等方面却是非常薄弱的,所以现在就因为光刻机的问题让中国芯片在制造上举步维艰。但是中国在世界上也不缺少顶尖 科技 ,其中一个就是量子技术,那么到底能不能利用量子技术直接让芯片的发展绕开光刻方面的封锁呢?
从理论上说,量子芯片是可以绕开传统硅基芯片制造必备的光刻机,量子芯片是将量子线路集成在基片上,通过量子碰撞技术以进行信息的处理和传输,制造方面完全用不到光刻机。
中国科研人员主导的国际团队在美国《科学进展》期刊上发表了一篇论文,论文中提到团队已经研发出了一种新型可编程光量子芯片,可实现多种图论问题的量子算法求解,这种新型可编程的光量子芯片,被外界看做是跳过光刻机的办法之一。该芯片采用硅基集成光学技术,通过微纳加工工艺在单个芯片上集成大量光量子器件,对实现量子信息的编码和量子算法的映射,具有高集成度、高稳定性、高精确度等优势。这种新型光量子芯片虽然也是采用微纳加工工艺,但主要是在单个芯片上集成大量光量子器件,由于生产原理上的不同,所以可以绕开光刻机的限制。
虽然量子技术取得了一定的成就,但到投入商业应用还需要走一段路。一旦量子芯片成功商用,量子芯片跳过光刻机,而不依赖它,芯片制造领域将迈进一个新的里程,那么光刻机对于我们来说也就不那么重要了,我们在芯片制造上也将告别过去被卡脖子的尴尬境况。
1、光刻机
2、ICP等离子体刻蚀系统
3、反应离子刻蚀系统
4、离子注入机
5、单晶炉
6、晶圆划片机
7、晶片减薄机
8、气相外延炉
9、分子束外延系统
10、氧化炉(VDF)
11、低压化学气相淀积系统
12、等离子体增强化学气相淀积系统
13、磁控溅射台
14、化学机械抛光机
15、引线键合机
16、探针测试台
为什么不能呢?但麻烦不要用“华为制造芯片”这种字眼,世界上任何一个国家都没办法建立一条完整的芯片设计、制造生产线,哪怕是台积电、三星这些代工厂,也是依赖于多国合作制造出来的光刻机完成的,除了这些公司本身是参与者之外,他们本身的技术也不够独立自主的制造出“最先进”的光刻机,就拿荷兰ASML公司生产的光刻机来说,这也是集合了世界上很多个国家的高新科技才制造出来的。
所以,要么华为直接像这家公司购买光刻机,要么就只能委托给其他有能力生产芯片的企业来代工制造。要知道以华为现在的能力是可以制造芯片的,但制造芯片与制造顶级芯片是不同的。华为最强大的地方在于芯片设计能力,而光刻机作为制造顶级芯片的工具存在,没有它就无法将华为设计出来的顶级芯片制造出来,所以光刻机对于华为来说才会显得这么重要。
但没有光刻机不代表华为就造不出芯片,而华为的目的不仅仅是制造芯片,而是制造出高端芯片,甚至是自主研发出光刻机或者其他的生产设备,这才是主要目的。就拿国内自己颜值的光刻机来说,实际上也是可以制造出芯片的,而这种芯片的性能与国外同等规格的相比,其性能也不见得弱到哪里去,只不过是无法制造最高端的那种,可以毫不夸张的说,国外的芯片制造技术甩国内好几条街。
而对于华为来说,除了自研芯片制造技术之外,从成本和战略发展上考虑,委托专业的制造商来制造芯片,比自己研发、设计、制造要划算得多,但因为受到制裁和限制,华为万不得已才开始自己研发。不过有一点要申明,以目前来看,芯片承载的东西较多,在很多设备上都需要应用到芯片,但这并不代表一些设备离开了芯片就无法生产和制造了,就拿鸿蒙系统来说,如果真的能够一直发展下去,哪怕没有芯片或者以国内的芯片生产能力,也足够满足华为的需求。而光刻机只是生产芯片的一种设备,是以目前的生产条件对比,最适合生产芯片的设备,但不是唯一的设备。所以,您的这种说法,本身就是错误的。