任何关注半导体行业的人都知道芯片性能提升的速度开始放缓。与此同时，工艺公司已经讨论了他们减少制造芯片尺寸时面临的一些挑战。虽然通常与摩尔定律的继续发展有关，但更多是伴随着半导体工艺节点尺寸的减小，影响性能的因素会持续增加。
就在几个月前，三星半导体的代工业务宣布了晶体管设计方面的一项重大新进展，称为Gate-All-Around（GAA），它有望在未来几年保持晶体管级半导体的发展。从根本上说，GAA提供了对基本晶体管设计的重新思考和重新架构，其中晶体管内部的硅通道完全被栅极材料包围，而不是像三极一样被栅极材料覆盖，就像FinFET设计一样，这种设计可以增加晶体管密度，同时增加沟道的缩放潜力。
整个 科技 行业都在期待着半导体工艺的改进，这些进步将继续降低半导体尺寸和功率，并提高半导体性能。GAA与极紫外光（EUV）光刻技术一起被认为是半导体制造领域下一个主要技术进步，这为芯片行业提供了从7nm到5nm到3nm工艺节点的清晰路径。
从技术上讲，由于GAA FET技术降低了电压，这也为半导体代工业务提供了一种超越FinFET设计的方法。随着晶体管不断缩小，电压调节已被证明是最难克服的挑战之一，但GAA采用的新设计方法减少了这个问题。 GAA晶体管的一个关键优势是能够降低电压缩放造成的功耗，同时还能提高性能。这些改进的具体时间表可能不会像行业过去那么快，但至少关于它们是否会到来的不确定性现在可能会逐渐改观。对于芯片和器件制造商而言，这些技术进步为半导体制造业的未来提供了更清晰的视角，并且应该让他们有信心推进积极的长期产品计划。
GAA的时机也是 科技 行业的偶然因素。直到最近，半导体行业的大多数进步都集中在单个芯片或单片SOC（片上系统）设计上，这些设计都基于单个工艺节点尺寸构建的硅芯片。当然，GAA将为这些类型的半导体提供重要的好处。此外，随着新的“小芯片”SOC设计的势头增加，这些设计结合了几个可以在不同工艺节点上构建的较小芯片组件，很容易被误解为晶体管级增强不会带来太多的价值。实际上，有些人可能会争辩说，随着单片SOC被分解成更小的部分，对较小的制造工艺节点的需求就会减少。然而，事实是更复杂，更细微。为了使基于芯片组的设计真正成功，业界需要改进某些芯片组件的工艺技术，并改进封装和互连，以将这些元件和所有其他芯片组件连接在一起。
重要的是要记住，最先进的小芯片组件正变得越来越复杂。这些新设计要求3mm GAA制造所能提供的晶体管密度。例如，特定的AI加速，以及日益复杂的CPU，GPU，FPGA架构需要他们能够集中处理的所有处理能力。因此，虽然我们会继续看到某些半导体元件停止在工艺节点的路线图中，并以更大的工艺尺寸稳定下来，但对关键部件的持续工艺缩减的需求仍然有增无减。
科技 行业对半导体性能改进的依赖已经变得如此重要，以至于工艺技术的潜在放缓引起了相当多的关注，甚至对可能对整个 科技 世界产生的影响产生负面影响。虽然GAA所带来的进步甚至没有使该行业完全解决了挑战，但它们足以提供行业所需的发展空间以保持其继续前进。
据businesskorea报道，代工咨询公司IBS 5月15日宣布，三星电子在 GAA技术方面领先台积电(TSMC)一年，领先英特尔(Intel)两到三年。GAA技术是下一代非存储半导体制造技术，被视为代工行业的突破者。
三星已被评估在FinFET工艺方面领先于全球最大的代工企业台积电。FinFET工艺目前是主流的非存储半导体制造工艺。
这意味着三星在当前和下一代代工技术上都领先于竞争对手。
三星于当地时间5月14日在美国Santa Clara举行的2019年三星代工论坛上宣布，将于明年完成GAA工艺开发，并于2021年开始批量生产。
自从华为被断供以来，光刻机就成为了国人之痛，作为芯片制造过程中，最为核心的重要设备，却一直掌握在国外的手里，如今我们在芯片供应方面被人卡住脖子，就是因为ASML公司无法自由出货，导致我们无法拥有能打造高端芯片的EUV光刻机，比如我国物理学家杨振宁，其实早在几十年前就已经提醒世人，不要将钱浪费在建造对撞机上，而是要将钱放在半导体领域的研发，结果这样的提醒在当时的中国看来，完全就是显得非常多余，因为谁也没有想到如今半导体会成为 科技 发展最重要的支柱，可是真正比EUV光刻机垄断更可怕的 科技 领域，其实还有一个，那就是精密仪器领域，我国在精密仪器领域的市场份额，几乎有90%都被美国和日本所垄断。
确实如此，随着中国 科技 的不断发展，其实我们在很多领域都已经实现领先，这也是为什么现在中国的影响力越来越高，也是为什么国外媒体总是报道中国 科技 发展得越来越好，然而我们不仅在半导体领域被EUV光刻机卡住脖子，同时我们在精密仪器领域也受制于人，所谓的精密仪器就是指面向高端制造装备、生物医学工程和航天国防等重大前沿 科技 领域，是以精密机械、光学、电子、量子技术、计算机等前沿 科技 为手段，来 探索 并研究和设计新原理的高端仪器，从而实现自动化、信息化、智能化的前沿 科技 ，如测量仪器、检测仪器以及精密电子仪器等尖端科学仪器，正是这些仪器我们基本都需要从国外进口，才能满足国内市场所需。
比如截止2021年，我国企业就已经累积投入了3800亿用于仪器进口，很多精密仪器都是花大价钱从国外进口来的，除了为了满足我国国内市场所需之外，同时也是为了拆解后进行科学研究，希望能打破来自国外技术的垄断，然而拆解后才发现技术的精密程度远超人们的想象，这也是为什么我们现在连山寨版都无法实现的具体原因，前几年常常有人说中国是山寨大国，无论国外有什么技术我们总是能模仿并生产，可是如此高端的精密仪器我们却连山寨版都做不出来，这就和EUV光刻机一样，其难度之大是超乎所有人的想象，据可靠数据统计，我国在该领域的自给率连5%都没有达到，几乎有90%以上的精密仪器都是从美国和日本进口的，而且进口的价格还特别的贵。
那么为什么我国连山寨版的精密仪器都无法制造呢？未来要如何打破这种垄断的局面呢？其实高端精密仪器虽然属于冷门行业，但是我国企业也投入了大量精力，甚至可以说投入的力度一点不比在半导体领域小，可是由于该领域的市场规模有限，这也就意味着很多企业是难以生存的，包括行业又自带重资产属性，哪怕是产生了一定的成果也未必会得到市场认可，这也是为什么很多企业不敢投入更多资金去研发的原因，而更加重要的是，科研仪器的研发技术门槛很高，涉及到的基础学科众多，然而我国相关人才又少之又少，这也导致我们企业很难招聘到满意的人才，所以自然也组建不了相应的科研团队，特别是产业链基本集中在美日企业，很多核心技术都掌握在他们手里，想要突破更是难上加难。
任正非曾表示，我国拥有世界顶级的芯片设计能力，掌握着世界上最先进、成熟的芯片制程工艺，由于光刻机和化学材料被卡了脖子，国内企业无法独自制造出高端芯片。
然而，让所有人没想到的是，不久前，央视正式宣布，国产EUV光刻机取得重大技术突破，且0.1nm的光源设备已投入使用！
随着 科技 的发展，智能电子产品的普及，很多领域的发展都已离不开芯片的支撑，掌握芯片已上升为世界各国的战略层次。
众所周知，我国进入半导体领域较晚，西方国家为了防止我国 科技 的崛起，早在几十年前签订了《瓦森堡协定》，禁止向我国出口高尖端技术，且国内企业过于追求轻资产的发展，而忽视了对重资产投资的重要性，以至于国内所消耗的芯片，70％以上都要依赖进口。
上文也提到了我国为何无法独自制造出高端芯片的原因，光刻机被卡了脖子！或许有的人会问，我们原子d都能造出来，为何造不出EUV光刻机？
EUV光刻机的制造是一个项目工程，不仅需要大量的高尖端技术，还需要海量的高精密元器件。如ASML公司制造的EUV光刻机， 所需的元器件高达10万件，来自世界上35个国家的1500多个企业，且每一件都代表着业内的最高水准。 值得一提的是， ASML公司制造EUV光刻机所需的核心元器件，没有一件是来自我国企业，可以预见，我国要制造EUV光刻机的难度有多大。
随着美国不断对我国企业进行芯片制裁，让我们意识到： 在当今这个时代，要想摆脱被人鱼肉的命运，就必须实现技术独立，制造出EUV光刻机，实现高端芯片的国产化。
2020年9月16日，中科院正式宣布，已根据“卡脖子清单”成立了对应的科研攻关小组，且光刻机技术攻关团队的每一位科研人员立下了军令状，争取在短时间内攻克技术难关，制造出国产EUV光刻机。
随着国内“造芯”浪潮的掀起，ASML公司总裁在不久前发出警告： 如果不将光刻机卖给中国，三五年之后，中国就会拥有自己的光刻机，凭借着强大的成本优势，很可能在15年之内将ASML公司逼出光刻机市场。
如今，随着央视一则关于国产EUV光刻机的发布，终于进一步验证了ASML总裁的预言。
近日，央视正式宣布： 我国已经在EUV光源和双工件台技术上取得重大突破！
据央视公开的消息来看，中科院自研的国内首台高能光源设备已经开始使用，且安装完成度已超过70％。中科科美也掌握了透镜镀膜技术，制造出了光学零件0.1nm的镀膜设备。
了解EUV光刻机的朋友都知道，EUV光刻机是由3个核心部分构成的： EUV光源、双工件台和EUV光学镜头。如今，我们已经突破了EUV光源和双工件台技术，这也就意味着，我们只要实现了EUV光学镜头的制造，即可制造出国产EUV光刻机。
在这个经济全球化的时代，各国企业之间的联系越来越紧密，分工越来越清晰，已经形成了“你中有我，我中有你”的现象，如果一家企业受到非正常的“攻击”，整个产业链都会受到严重的影响， 美国制裁华为，加剧世界“芯荒”就是一个很好的证明。
国内半导体行业不断传出的好消息，向世界传递了一个重要信息： 任何要想奴役我们 科技 的国家，必将会在我国企业、科研人员和14亿国人用血肉筑成的铜墙铁壁面前，碰得头破血流！
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）