真無需光刻機嗎？石墨烯的突破，將解決“中國芯”的困局？

半導體行業(yè)是高科技中十分重要的產業(yè)，因此各國對芯片的生產十分重視，芯片產業(yè)的發(fā)展歷史從最初的微米到納米技術，從90nm的工藝到現在5nm的工藝，每一次進步都凝聚了很多人的心血。而生產芯片的主要原材料來自于硅，硅相當于一棟房子的地基，沒有硅的存在是無法生產出芯片。畢竟巧婦難為無米之炊，硅是芯片生產過程中最基礎而又最重要的材料，只要有了硅，成熟的技術和一身的本領才能有發(fā)揮的可能和空間。在我國，與芯片的遭遇一樣，硅材料的大部分專利同樣也被歐美各國所壟斷了，中國再一次被“卡脖子”了。而近日，中國似乎研發(fā)出新技術，有望解決當前中芯的困境。

在硅被壟斷的情況下，中國努力尋找到硅的替代品，通過石墨烯作為基礎材料，制造成碳基芯片，從而能在原材料上獲得自主權，開墾出了屬于中國自己的草場運用這項新技術也能獲得碳基芯片，再也不用被擔心“卡脖子”了，中國已經突破了芯片新技術，8英寸石墨烯晶圓就是新技術的成果。雖然有了新技術，但還有一個重要的問題仍然沒有被解決，那就是通過新技術制造碳基芯片是否需要光刻機呢？畢竟光刻機也是被外國所壟斷的技術。

據了解，光刻機是芯片生產的重要生產設備，通過光刻機才能生產出芯片，尤其是高端的5nm芯片更是離不開光刻機，光刻機被譽為“半導體工業(yè)皇冠上的明珠”，多年荷蘭的阿斯麥在全球范圍內占領了75%的市場，并且阿斯麥還是當下全球唯一一家能生產最先進EUV光刻機的企業(yè)。

在芯片制造的步驟中，光刻機肩負了最復雜和最關鍵的工藝，此前，中國曾在2018年向ASML購買了一臺光刻機高達1.2億美元，但由于種種限制這臺被視為芯片行業(yè)救命稻草的光刻機到現在都還沒能到貨。EVU光刻機和低端光刻機都一直受國外把持，能否購買也是他們說了算，因此只有解決光刻機的問題才能推動碳基芯片的生產以及我國半導體行業(yè)的進一步發(fā)展。

據了解，碳基芯片與硅芯片在使用同類工藝制造時，碳基芯片的性能是硅芯片的10倍，就算以后使用低端的光刻機生產芯片也能達到和硅芯片一樣的效果，也就是說此后碳基芯片的生產沒有必要使用高端的光刻機。我國對碳基芯片的研究已經位列世界前沿水平了，而硅基芯片卻遇上了摩爾定律極限的困境，而碳基芯片能夠替代硅基芯片，所以碳基芯片很有可能用來解決當前的芯片瓶頸，經過分析和研究，業(yè)內也一致認為摩爾定律已經接近極限，而芯片工藝也無法突破當下的發(fā)展。

從碳基芯片出發(fā)，中國就能完全繞開歐美各國建立屬于自己的芯片產業(yè)鏈，完全有可能解決中芯國際當下被“卡脖子”的困境，擺脫對國外技術的依賴和設備的供給，中芯國際才能打造國產化替代產業(yè)鏈。

此前，在特朗普離開白宮之后，對中國光刻機封鎖的荷蘭也終于肯對中售賣了，雖然這將解決中國當下的困境，但技術始終是別人的這樣做只是治標不治本，中國只有研制出光刻機才能避免再次陷入被封鎖的局面。荷蘭肯賣光刻機并不是想通了，而是中國自己能制造光刻機了，這個套路聽起來很耳熟對吧，此前也發(fā)生過類似的事件，就是中國研制出熊貓EDA的時候，美國三巨頭公司低價傾銷他們生產的EDA，荷蘭此舉就是照貓畫虎的行為。

上海微電子就是能制造光刻機的廠商，雖然其制造的工藝較為落后，已經落后荷蘭的ASML兩代工藝，但不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，中國從來都是這樣，實現從無到有，從努力追趕到創(chuàng)新自主，我國此次研制的光刻機也能滿足當下的市場需求。綜合多方媒體報道，上海微電子設備公司（SMEE）采用國產以及日本零部件研發(fā)的28nm第二代深紫外（DUV）光刻機有望在2021年4季度實現交付，國產光刻機實現了技術完全自主，繞過了美國技術支持，若是國產光刻機能夠后來居上，相信荷蘭的光刻機的市場份額將會被搶占。

硅的替代原料有了，如今對芯片生產至關重要的光刻機中國也有能力自主生產了，那么中國的芯片行業(yè)就有了欣欣向榮的未來，一些科研人員也在夜以繼日的深入研究和學習新技術，爭取早日追趕上其他國家的進度，為實現中國半導體行業(yè)自主而努力。有了各方的努力，中芯國際突破困境將不再是畫中夢了。