科技热点——半导体芯片材料

半导体芯片材料 一、芯片产业简介 美国商务部在2018年对中国的中兴通讯公司进行制裁，不准美国相关企业向该公司出售包括芯片在内的零部件。紧接着在2019年将禁购令扩大到华为及其子公司。中国在2019年对芯片的进出口比为3.7，再结合近五年的进出口数据，可以看出芯片贸易逆差在加大。原因在于国内芯片自给率太低。总的来说，中低端芯片产品发展迅速，核心芯片产业发展严重不足。 芯片是信息化的基础原件，在现代社会生活中占据重要地位，手机、计算机、智能家用电器、交通工具、军事领域都离不开芯片。所谓芯片，就是一种集成电路，把电路中的元器件和布线都集中在一块半导体晶片上，然后封装起来行使经典的电路功能，同时还实现了小型化低功耗的目的。 中国的芯片业界最初想通过龙芯或飞腾之类国产芯片取代英特尔，但事实证明这条路是行不通的，因为英特尔和微软绑定在一起，只要还使用windows操作系统，就绕不开英特尔芯片。 2018年著名芯片公司中天微被阿里巴巴收购，推出了基于RISC-V架构芯片的玄铁910，应用场景局限在各种物联网设备上，还不能成为服务器的芯片。据推测随着计算能力的大幅增长，五年之内基于RISC-V的芯片就有可能用到服务器上。这样，如果美国禁止英特尔卖芯片给中国，中国相关厂商就有了应急替代品。 由于量子效应，芯片技术的升级会遇到不可逾越的极限，这些年英特尔的芯片技术发展速度就已经显著放慢了。在这种情况下，提高计算能力的方法就是发展人工智能芯片，现在国内开发此种芯 片的有阿里巴巴、百度和华为。 以上所述的都属于芯片设计领域，光设计出来还不行，这只是产业链的开始阶段，最重要的是要把设计好的芯片制造出来。制造芯片的核心工具是光刻机，光刻机是多种尖端技术集成的产物，涉及到多种基础学科以及精密仪器的生产技术。光刻机利用紫外激光在晶圆上雕刻，做成一个芯片大约需要3000多个步骤，光刻机本的零部件数超过十万。目前，全球水平最高的三家制造商分别是荷兰的ASML公司，日本的尼康以及佳能。其中荷兰的ASML一枝独秀，占据全世界光刻机售卖市场的八成以上份额。 中国大陆直到2020年夏季之前还没有能力制造7纳米制程的芯片，但现在一些电子产品，比如华为的手机芯片所使用的芯片已经是7纳米制程的，如果中国遭遇禁售，就会对国内企业产生很大影响。 上海微电子公司能让光刻机的加工精度达到22纳米，这个成果距离5