隨著智慧型手機和智能設備的快速發展,半導體行業的准入門檻也飛速提高,同時也對晶片設備提出了更高的技術要求。
三星、台積電同時宣布延期2納米製程工藝投產時間
作為行業的兩大巨頭,三星和台積電在晶片代工領域的技術競爭從未停止過,盡管三星和台積電在紙面上的製程水平不相上下,但是三星相比台積電,不管是實際的良品率還是成品質量都不如台積電。

因為晶片內部的規格非常有限,台積電和三星在進入5納米製程的時代以後,面對技術瓶頸和「摩爾定律」的束縛,目前向上提升的空間已經非常有限,如何在有限的晶片架構中,加入更多的電晶體,來實現晶片製程性能的提升,成為了首要問題。
根據外媒報導,在2021年10月19日時,台積電CEO魏哲家公開表示,台積電的3納米製程就會2021年內,完成相關風險性測試及試產,預計2022年下半年即可實現大規模生產,2023年即可為公司創造營收。也就是說,台積電明年就可以正式宣布讓晶片進入3納米時代,屆時我們就能看到更多的3納米製程的晶片誕生,除了之外,魏哲家還透露了台積電2納米製程的相關內容和走向。

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魏哲家表示,台積電的2納米製程工藝,將會在2025年內投入使用,屆時,台積電的2納米製程工藝將會是全世界最好、最先進的製程工藝,同時,在電晶體數量與晶片良品率,以及性能都是最領先的。但透露也就僅此而已,相關技術內容和參數,魏哲家並沒有進行過多的透露。
有意思的是,早在台積電透露自家2納米工藝製程相關投產時間之前,根據「摩爾定律」的規則,業界及相關專家對台積電2納米製程工藝投產時間,都普遍認為在2024年,這一番透露也算是打破了外界對台積電2納米製程工藝的猜測。
除了台積電以外,三星方面同樣也透露了2納米製程工藝相關消息,此前,三星晶片代工市場高級副總裁moonSooKang,在自家地舉辦的2021三星代工討論大會上表示,三星的2納米就會在2025年左右投產,此番講話令業界嘩然,畢竟比台積電足足晚了兩年時間,意味著將有不少客戶將訂單會投向台積電。

另外,三星宣布2納米製程工藝時間推遲後,業界普遍都認為這是三星向台積電「服軟」,台積電在晶片代工領域再一次超過三星。
我們的石墨烯可能成為打破目前晶片困局關鍵
不過值得注意的是,不管是三星還是台積電,相對於此前宣布的2納米製程工藝投產時間都延期了一年到兩年左右不等的時間。這也從側面反映出,目前矽基晶片在內部規格的局限性,雖說廠商們也使用了GAAFET電晶體排列技術、半金屬作為二維材料的接觸電極這樣的新技術,但矽基的半導體成品很有可能難以推動摩爾定律的繼續前進,甚至已經到頭,不能支持長期發展,尋找一種新的,代替矽基材料的新材料,已經是大勢所趨。

實際上,能夠代替矽基材料的新材料現在已經找到,那就是石墨烯。早在2021年今年年初IEEE國際晶片導線技術會議上,IMEC就對石墨烯材料替代矽基材料進行肯定,並且還提出了異質整合方法來改變石墨烯的相關局限性,使得更加易用。
令人欣慰的是,相比於一二代半導體材料我們落後於相關領域來說,我國在第三代化合物半導體領域已經是世界領先水平。IEEE國際晶片導線技術會議上提到的石墨烯材料晶圓,中科院在去年就已經實現了8英寸成品量產,不管是技術還是研發實力,國內的石墨烯技術已經領先世界。

並且不光是領先,在未來,我國的石墨烯技術還很有可能成為未來半導體晶片產業發展的節點。作為全球第一個推出8英寸石墨烯晶圓成品,還具備量產能力的國家,這是非常令人驕傲的。因為要知道,雖然很多外國企業都有石墨烯技術,但是在量產技術上,我們幾乎是獨一檔的存在,所以,在未來,想要用石墨烯晶圓來替代目前主流的矽基晶圓晶片,我們的石墨烯技術將成為關鍵中的關鍵,也是成為晶片行業的「救世主」。

一旦成功,那麼在未來,我們將是未來晶片行業的領導者,不必再被國外相關行業「卡脖子」,並且還可以進行反向輸出,成為這個行業真正的領導者,屆時,各行各業的相關生產力,在新的石墨烯晶片助力下,一定會更上新的一步,在目前各大廠商都推遲2納米製程投產時間的大背景,繼續推動摩爾定律的前進。
那麼我們就在此祝福相關科研人員,希望他們的科研成果可以早日投產並使用,讓更多人可以體驗到新技術帶來的飛速發展吧。
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