中科院獲得3nm晶片技術突破,或將明年商用,不用光刻機?

康爾信電力系統 發佈 2024-04-09T23:00:10.440832+00:00

近日中科鑫通稱,國內首條「多材料、跨尺寸」的光子晶片生產線已在籌備,預計將於2023年在京建成,可滿足通信、數據中心、雷射雷達、微波光子、醫療檢測等領域需求,有望填補我國在光子晶片晶圓代工領域的空白。

近日中科鑫通稱,國內首條「多材料、跨尺寸」的光子晶片生產線已在籌備,預計將於2023年在京建成,可滿足通信、數據中心、雷射雷達、微波光子、醫療檢測等領域需求,有望填補我國在光子晶片晶圓代工領域的空白。

中科院獲得3nm晶片技術突破

在大多數人看來,中國最大的弱點就是半導體產業,其實這句話有些「模糊」,更確切地說,半導體產業是我們最大的弱點,不過我們正在努力解決這一問題。

然而事實上,這還只是一種暫時的策略,根據最新的報導,中國科學院在3nm製程工藝上取得了重大進展,預計2023年就能實現批量生產。

很多人都在想,為什麼10nm的製程都沒有成功,而現在,我們已經可以批量生產3nm的製程了?能否替代台積電的3納米製程?

關於這兩個問題,下面就為各位做一個說明,第一,我國當前針對於矽基晶片的批量生產技術還停留在10nm,而14nm以上製程的晶片還沒有實現批量生產。而22nm製程的光刻機,則被他們研製出來,並開始批量生產。

中國只掌握了10納米以上Si晶圓製造技術,以及22納米光刻機的自主研發技術,憑什麼能批量生產3納米晶圓製造技術?事實上,在很多人看來,3nm工藝的成功,並不是說3nm工藝的成功,而是說3nm工藝的成功。

光子晶片能否幫助中國逆襲

光電子器件是光子晶片的核心組成部分,和矽基電子器件存在著很大的差別,在傳輸速度上較於電子晶片要快1000倍,且在功耗的控制上也更佳,光子晶片採用的磷化銦、砷化鎵等二代半導體材料,自然是要比電子晶片的軌跡材料要強。

而最關鍵的地方在於製備程序,雖然二者有著一定的相似度,但光子晶片的側重點在於外延伸與製備環節上,而並非是在光刻環節,意味著不需要依賴高端的光刻機,這也是國內加大布局的原因。

在光子晶片產業體系成型之後,國內企業可以直接走IDM模式,不再需要依賴國際的供應鏈,有別於集成電路的標準化與分工明細化,中間可以省略很多複雜的環節。

而光子晶片的結構對工藝需求較低,一般是百納米級別就夠了,國產的90nm光刻機足夠使用了,中科鑫通也表示:「光子晶片就算採用國產的設備和工藝,也能夠實現成熟的量產!」

根據專業機構的預測,未來五年光子晶片規模將突破千億美元,這也將給我們帶來更多的機會,就目前而言擺脫對於EUV光刻機的依賴,我們才能在晶片領域贏得優勢,才能實現最終的換道超車。

彎道超車,讓光子晶片被寄予厚望

這幾天,北京日報發布了一則新聞:國內首條「多材料、跨尺寸」的光子晶片生產線已在籌備當中,預計將於2023年在北京建成。

從概念上來說,光子晶片主要有兩種:光量子晶片和矽光晶片。不過,由於理論、技術等方面的原因,前者目前還停留在紙面上,國內正在籌備的這條光子晶片生產線,從介紹來看也屬於矽光晶片的生產線。

與純光子晶片不同,矽光晶片採用的是光電混合結構設計,在計算時,所有的指令、編譯、軟體都會先加載到電子晶片上進行處理,之後通過光信號進行計算,最後輸出的依然還是電信號。 圖片

而在另一個方面,早在2016年,英特爾就已經成功推出了矽光子光學收發器。在之後的幾年裡,英特爾的相關產品不斷推陳出新,並已在研發更加先進的光電共封技術。

除此之外,Ayar Labs、思科等廠商,也已在矽光晶片領域有所成績。

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