隨著全球科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，芯片制造技術(shù)的重要性與日遞增

全球鉍的存儲(chǔ)量非常稀少，并且其存在形式也非常的特殊。其質(zhì)地非常脆弱，非常容易混熟，粉碎化學(xué)性質(zhì)相對(duì)來(lái)講比較穩(wěn)定，而且自然界之中大多數(shù)時(shí)候以游離金屬以及礦物的形式所存在的。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)幣量最大的是湖南，光是湖南，這一個(gè)省就占據(jù)了全球存儲(chǔ)量的50%，另外就是廣東和廣西。不管是在鉍的存儲(chǔ)量還是在產(chǎn)量之中，中國(guó)在全球范圍內(nèi)都占據(jù)著絕對(duì)有利的地位。

臺(tái)積電想要實(shí)現(xiàn)1納米，那么中國(guó)是一定繞不開的，如果真的能夠在1納米上進(jìn)行應(yīng)用，那么中國(guó)在全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈之中的地位將會(huì)獲得極大的提升。最近一段時(shí)間以來(lái)，臺(tái)積電的日子被并不好過。

美國(guó)雖然看起來(lái)對(duì)于臺(tái)積電非常重視，但實(shí)際上美國(guó)也有自己的小心思，一旦美國(guó)真的建立起了屬于自己的芯片產(chǎn)業(yè)鏈，那么臺(tái)積電將會(huì)成為誰(shuí)要被美所打壓的目標(biāo)之一。

隨著全球科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，芯片制造技術(shù)的重要性與日遞增。尤其是在美國(guó)修改芯片規(guī)則之后，越來(lái)越多的國(guó)家開始布局芯片的技術(shù)研發(fā)。

比如歐盟，就有17個(gè)國(guó)家共同簽署了《歐洲處理器發(fā)展聲明》，計(jì)劃在2年~3年的時(shí)間內(nèi)投入1450億歐元，來(lái)發(fā)展歐洲的處理器技術(shù)。而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的芯片市場(chǎng)，也由于臺(tái)積電的無(wú)法自由出貨，走上了一條獨(dú)立自主的道路。

為了幫助企業(yè)擺脫芯片領(lǐng)域“卡脖子”的局面，中科院等國(guó)內(nèi)高校也就芯片制造技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行了布局。在這樣的局面之下，越來(lái)越多與芯片制造有關(guān)的技術(shù)開始得到突破。

早在2021年，清華工物系就在對(duì)新型加速器光源“穩(wěn)態(tài)微聚束”的研究中，取得重大的科研進(jìn)展。該研究報(bào)告了一種新型粒子加速器光源“穩(wěn)態(tài)微聚束”的首個(gè)原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，并且，有望在EUV光刻機(jī)中進(jìn)行使用。

時(shí)隔僅一年之后，清華大學(xué)再度就科研項(xiàng)目進(jìn)行官宣，國(guó)產(chǎn)1nm晶體管技術(shù)技術(shù)也終于迎來(lái)了突破。

據(jù)了解，3月10日，清華大學(xué)在官方微博中發(fā)布消息，“清華大學(xué)集成電路學(xué)院任天令教授團(tuán)隊(duì)，在小尺寸晶體管的研究方面取得了重大進(jìn)展，首次實(shí)現(xiàn)了具有亞1納米柵極長(zhǎng)度的晶體管，并具有良好的電學(xué)性能?！?

首先，隨著摩爾定律的不斷推進(jìn)，全球幾乎所有的半導(dǎo)體公司都在尋求新的晶體管技術(shù)。因?yàn)椋械腇inFET晶體管技術(shù)在進(jìn)入5nm工藝制程之后，就出現(xiàn)了電磁隧穿的現(xiàn)象，即晶體管的柵極(開關(guān))被擊穿，造成芯片的“漏電”。

漏電現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，不僅會(huì)大幅度增加芯片的功耗，還會(huì)導(dǎo)致芯片的封裝發(fā)熱。這也是目前國(guó)產(chǎn)手機(jī)，為什么要不停地要為手機(jī)堆“散熱”的主要原因。

全球半導(dǎo)體公司為了解決這一問題，紛紛投入大量的資金用于研發(fā)，在晶體管的材料、結(jié)構(gòu)上大做文章，比如三星，就計(jì)劃在3nm工藝節(jié)點(diǎn)，嘗試通過

環(huán)繞式結(jié)構(gòu)FET，來(lái)解決芯片的漏電、發(fā)熱問題。

但是，想要在單位面積內(nèi)盡可能多的堆積晶體管，僅通過改變結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)還不夠，所以，就需要在晶體管本身的材料、設(shè)計(jì)上做研究。這次清華大學(xué)任天令教授的團(tuán)隊(duì)，就驗(yàn)證了之前清華所提出的垂直硫化鉬晶體管概念，并且證實(shí)了這項(xiàng)技術(shù)，在亞1nm階段仍具有良好的電學(xué)性能。

前ASML已經(jīng)推出了三代EUV光刻機(jī)，分別是TWINSCAN NXE:3400B 、NXE:3400C、NXE:3600D。這三代EUV光刻機(jī)的數(shù)值孔徑為0.33，理論上能夠生產(chǎn)的芯片精度，最多在2nm左右。

所以一旦進(jìn)入到2nm以下，也就是埃米(1埃米=0.1納米)時(shí)，那么ASML還得研發(fā)更高精度的光刻機(jī)才行。而更高精度的光刻機(jī)，稱之為High NA(高數(shù)值孔徑)EUV光刻機(jī)。

事實(shí)上，ASML也早就有準(zhǔn)備了，ASML下一代高精度的EUV光刻機(jī)型號(hào)叫做EXE:5000，數(shù)值孔徑為0.55，可用于2nm以下的芯片制造，比如1.4nm(14埃米)、1nm(10埃米)等工藝。

在2020年底的時(shí)候，就有媒體報(bào)道，ASML其實(shí)已經(jīng)基本研發(fā)完成，正在開始試產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2022年就會(huì)商用。而近日imec正式表示，ASML的EXE:5000光刻機(jī)，會(huì)在2022年-2023年提供。

但晶圓廠商基于這臺(tái)光刻機(jī)，生產(chǎn)nm以上的芯片，至少要到2025年之后，其認(rèn)為的工藝路徑進(jìn)程是2025對(duì)應(yīng)A14(14=1.4納米)，2027年為A10(10=1nm)、2029年為A7(7=0.7納米)。

想必接下來(lái)，各大晶圓代工廠們，特別是臺(tái)積電、三星、intel又要搶光刻機(jī)忙了，畢竟全球僅ASML能夠生產(chǎn)，誰(shuí)能提前買到0.55NA光刻機(jī)，也就相當(dāng)于拿到了進(jìn)入埃米級(jí)工藝的門票，就能取得先機(jī)。