芯片|能绕过EUV光刻机生产芯片？中国选择押注碳基芯片，是否选对了呢_光刻机|it芯片|重器

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片

了解更多科技资讯尽在“圈聊科技” 。
今天跟大家聊一聊：是否真的能绕过光刻机制造芯片呢？面对目前的芯片困境，中国押注碳基芯片是否正确呢？彭练矛作为碳基芯片的主要研发人员，他都拥有什么策略呢？

直到华为被切断了一切获取芯片的途径的时候，国人才意识到芯片对于我们的重要性，过度依赖于国外的技术，最终不会得到什么好结果的，近日中国在芯片领域持续有大动作，中科院也宣布将入局光刻机的研发。
然而还有一件令人振奋的消息，就是此前一直在传的不需要尖端光刻机，就能生产制造出来的碳基芯片，那目前都进展到什么程度了呢？
作为碳基芯片的主要研发人员彭练矛教授，在近日参加了会议，他就说道：目前中国在芯片领域整条产业链，都面临着被“卡脖子”的命运，主要就是缺少了核心技术以及自主创新的能力，我们不应该放弃芯片制造过程中的任何一个环节，中国没有芯片技术的话，也就意味着没有未来。而目前要实现由中国主导的芯片技术，就只有碳基芯片能够实现了，要把该项技术打造成中国人完全自主可控的芯片技术，才是未来的目标。

从彭练矛教授的话中我们就可以看出，中国目前在半导体领域所存在的绝对劣势，而彭练毛教授会把芯片领域的未来押注在碳基芯片上，也并不是空穴来风，目前他已经在碳基电子学领域，研发出了整套的碳基CMOS集成电路无掺杂制备新技术，目前已经制备整体性能超越硅基器件10倍的碳管晶体管，已经接近理论极限栅长仅为5nm的技术，随着这项技术的诞生，也加大了碳基芯片存在理论量产的可能性。

那碳基芯片在生产过程中，是否真的可以绕开高端的EUV光刻机呢目前我们在原有的硅基芯片制备基础上，和欧美国家存在着很大的差距，所以我们要想实现直道超车的话，只有把很多更多的精力放在对于碳基芯片的研发上。硅基芯片的开创者是美国，早就在上个世纪50年代的时候，他们就研发了硅材料的集成电路，经过几十年的发展，他们的地位也越来越稳固，所以中国在硅基芯片领域可以说一点机会都没有了。好在目前硅基芯片已经无限接近摩尔定律极限， 3nm以下的制程工艺，目前没有一个企业有传出相关消息。

目前最为先进的制程工艺也已经达到了5nm ，也就意味着需要开始寻找可替代的材料的，美国开创的硅基芯片时代也即将终结，在全新的材料出来之后，以往所有的技术也都清零，谁能率先取得突破的话，就能拥有新一代技术的掌控权，而中国选择押注碳基芯片的研发，绝对是一个正确的方向。
目前硅基芯片的设计过程必须依赖于EDA工具，而这项技术长期被美国垄断，一旦硅基芯片时代被终结，那么有可能芯片设计就会变得更加简单了，说不定圆晶盘的生产工艺也不一样，到时候也会有全新的技术产生，理论上是可以绕过EUV光刻机，可以基于碳基芯片的特定属性，研发出全新的设备，再从芯片的架构角度进行重新配置。

据悉就算还需要用到光刻机，但整体工艺要求并没有那么高了，目前的国产光刻机水平就能满足芯片设计需求，那么最终ASML公司的光刻机就不存在什么优势了。不过就目前而言，没有任何一个国家能够确定，什么材料能够取代硅用来制取芯片，各个国家也都提出了不同的方案。
那中国为什么选择碳基电子呢从科学角度上来讲的话，在性能上硅材料是远低于碳纳米管的，碳纳米管的极限运行速度也会比硅材料快5-10倍以上，而在最终的能耗上却只有硅材料的10% ，因此科研人员认为碳基材料是可以替代硅基材料的。
【芯片|能绕过EUV光刻机生产芯片？中国选择押注碳基芯片，是否选对了呢】
但碳纳米管也存在着一个复杂的难题，内部充满着杂质，这会极大影响功耗以及运行速度，如果不能有效解决的话，在相关使用性上甚至不如硅基材料。而这就是其它国家不研究的主要原因。
为了能够让碳基材料存在理论上的可能性，北大的彭练矛教授经过多年的研发，终于攻克了这一大科学难题，他研发了一整套高性能碳纳米管CMOS电路的无掺杂制备方法，并且已经实现了5 nm栅长的高性能碳管晶体管的制取。在能耗以及速度上都由于英特尔公司所研发的最新技术。在接近量子力学物理极限之后，也有有望技术推进到3nm以下的技术节点，而这是硅基芯片所没有办法达到的。

目前也只有中国在从事对于碳基芯片的研发，所以在相关技术的制备上可以说是全球首创，超越了美国领先了世界，根据研究数据表明，碳基芯片的各项性能表现良好，无论是在数字电路、传感器件以及光学器件等等领域，都具有更多的应用前景。
碳基芯片能否终结硅基芯片时代，目前我们也没有一个完整的定论，还需要等待最终的量产，不过至少我们在起步上已经比别人快了，在硅基芯片达到最终的摩尔定律极限之后，也不能再满足于未来科技的发展需求，所以寻找替代的材料也是刻不容缓，新的方案新的流程也将随之而来，就看最终谁能把握住这个机会。

目前彭练矛教授都是基于硅基芯片从未涉足的领域去研发，这样在碳基芯片研发出来以后，我们就能够拥有一套完整的自主知识产权，对于目前所遇到的技术封锁，也将不复存在，你期待着碳基芯片的诞生，对此你们有什么看法呢？