手機、電腦等數碼電器,以及壹些先進的電子系統,都會大量使用芯片。但對於國產芯片領域的發展,卻成為國人關註的問題。為什麽中國現在不能制造高端芯片?
近代以來,中國的經濟壹直處於高速發展的狀態,但是頂尖的技術並沒有達到世界前列,尤其是電子技術,芯片是壹個非常致命的東西。
中國被美國卡住了脖子。以華為事件為例。目前華為的芯片設計能力可以說是世界頂尖,因為只剩下蘋果把5nm芯片投入使用了。華為的麒麟9000芯片誕生後,經受住了各種考驗,成為當之無愧的性能之王,也可以和蘋果的A14芯片相媲美。
但在美國的相關技術封鎖下,壹下子又被打回了原形。所以華為目前面臨的芯片問題也是國產芯片的困境。
芯片制造。芯片的制造過程極其復雜。壹般來說,芯片制造包括芯片集成電路的設計、矽片的制作、矽片上清漆的塗覆、矽片的光刻和蝕刻、矽片的等離子體註入以及矽片的測試和封裝。
其實國內已經有機構或者企業可以制造芯片了,但問題是我們離真正的高端芯片還有壹段距離。
中國高端芯片制造的困難主要體現在兩個方面。
壹方面,芯片設計人才匱乏。芯片制造不同於傳統意義上的工業制造。它是壹個非常大的範疇,涉及很多行業,所以對芯片技術人員的理論要求非常高。
我們不僅需要數學、物理等領域,還需要大量的化學、材料、機械、電器等高端人才。,而且我們芯片行業的人才培養還有很長的路要走。
另壹方面,國內沒有高端的光刻機。在芯片升級的過程中,光刻機是必不可少的。因為差距在縮小,所以需要提高光刻機的精度。光刻機作為芯片雕刻電路圖形的核心設備,其精度直接決定了芯片制造的精度。
但從目前的情況來看,中國壹直無法在光刻機零部件上實現突破。
光刻機是壹項系統工程。光刻機的工作原理其實和用相機沖洗照片差不多,主要是利用曝光來制作壹些印制在矽片上的精細圖形。
雖然它的原理相對簡單,但壹個能生產高端芯片的光刻機,要掌握和制造自己的技術和所需的零件是相當困難的。
簡單來說,光刻機就是壹種全球產業鏈制造,比如現在的荷蘭阿斯麥。可以全球產業鏈制造光刻機,超過65438+萬的整機零配件近90%從全球進口。
其中包括美國光源、德國物鏡、瑞典軸承、法國閥門零件、日本光學設備,以及荷蘭阿斯麥擁有的核心技術,如EUV光刻技術。
高端光刻機的制造難度。光刻機作為世界上技術最先進的設備之壹,目前只有少數國家具備光刻機的制造能力。其中只有荷蘭的阿斯麥能真正制造出直徑超過7納米的光刻機,而且他們的單個光刻機價格已經超過1億美元,而且沒有現貨。
中國的光刻機技術壹直卡在無法突破的狀態,主要是光刻機中最關鍵的技術太難掌握,研發難度堪比原子彈。目前世界上有九個國家可以制造原子彈,但只有兩個國家擁有高端的光刻機,可見其技術難度。
壹臺高端的光刻機由上萬個零件組成,對每個零件的要求都非常高。鏡頭是最難制造的,精度要求相當高,因為芯片上的電路圖是印刷的。
如果沒有足夠高精度的鏡頭,畫電路圖時可能會出現偏差,導致芯片無法使用。比如荷蘭EUV光刻機上使用的鏡片,技術要求可謂是極限,鏡片表面必須非常光滑。
結論。就目前情況來看,中國還無法研制出高精度的鏡頭。不僅如此,高端光刻機對其他部件的精度要求也更高。
據壹位美國工程師說,為了在光刻機上造壹個零件,他反復打磨了將近10年,從中可以看出光刻機的技術有多難!
總的來說,我們現在面臨的是相對落後的困境,芯片制造還有很長的路要走,所以還是需要繼續努力,穩步突破,迎頭趕上。