尖端技术突破:全球第一座“氮化镓芯片”生产基地

2023-01-17  

中国科技企业英诺赛科(苏州)半导体有限公司已经实现了技术突破,在可替代材料“硅基氮化镓”上已经完成了量产,已经建立了生产线,并且完成了对于8英寸硅基氮化镓晶圆的量产。据悉这是全球第一座“氮化镓”生产基地。目前中企已经掌握了成熟的技术,一旦氮化镓被用于制造芯片,相比于硅基芯片功率将直接提升900倍。

中国科学院院士彭练矛和张志勇教授率碳基纳米管晶体研究团队在2020年5月26日,宣布突破了碳基半导体设备制造的瓶颈,制造出高纯半导体阵列的碳纳米管材料——碳晶体管,在全球范围内率先实现碳基芯片制造技术的突破。碳基芯片再一次成为全球热点。碳基芯片在很多方面确实有叫板硅基芯片实力。值得一提的是,与硅基芯片相比,碳基芯片具有成本更低、功耗更小、效率更高的显著优势。据相关报道显示,与传统硅基芯片相比,中国碳基芯片在处理大数据时不仅速度更快,而且至少可节约30%的功耗。

1月9日,据彭博社报道,中国台湾立法者已经通过了新的规定,允许本地芯片公司将其年度研发费用的25%转为税收抵免,这是为了将尖端的半导体技术留在中国台湾并保持技术领先地位而做出的努力之一。

报道称,当地官员一再表示,他们将确保最新的芯片技术留在中国台湾,台积电和其它本地芯片巨头的高管也重申了这一点。过去,中国台湾通过基础设施建设和其它措施帮助当地的芯片制造商,如今其正在加紧努力。

周一,台积电和联电的股票在台北股市上涨超过4%,这是新规则宣布后的第一个交易日。

"由于美国、日本、韩国和欧盟都在为建立国内供应链提供大量激励措施,中国台湾应该加强关键产业的全球竞争力,"中国台湾当局在周六的一份声明中表示,"新规则将有助于鼓励本地公司在这里扎根。"

报道指出,从美国到韩国等各国政府一直在为国内芯片生产提供激励,希望减少对中国台湾先进半导体的严重依赖,避免未来的供应中断。

为了减轻这些担忧,台积电正在日本和美国建设新的工厂,并考虑在德国再建一个工厂。

新的激励措施应该在2023年的某个时候生效。台版《芯片法案》还规定,中国台湾的芯片公司还可以就购买先进工艺技术新设备的年度成本的5%申请税收抵免。但是,获得的任何抵免不得超过公司所承担年度税款总额的50%。

目前,设备采购是建立新芯片工厂的最大成本。例如,ASML的极紫外(EUV)光刻机现在每台成本接近2亿美元。

美国IBM公司公开宣称,将会首发2nm芯片技术。而目前最先进的芯片工艺也只能把芯片做到5nm-7nm。

其实,IBM公司所谓的先进技术并没有真的投入大规模生产,与此同时,中国也宣布在石墨烯芯片技术领域取得了突破,中科院甚至公开展示了石墨烯晶圆,不过,这一技术也不是很成熟,还没有投入大规模的生产。

为什么中美都这么急于宣布自己的芯片技术取得进步?

芯片的制造历经了半个世纪的发展,从第一台计算机之时,并没有芯片,而是简单的电路排列,很占用空间,所以当时的计算机个头也非常的大。

而且,不仅仅是占据空间大,这些电路的功率也非常小,导致整个计算机的处理速度也很受限制。因此,计算机如何减负,如何提高效率,成为主要的研发方向。

经过20年,计算机集成电路新片诞生,出现IC芯片,不过,这种IC集成芯片的集成度并不高,上面只有100多个晶体管,不过比以前已经进步了很多,具有里程碑的意义。

IC 芯片的出现让计算机研究开启了加速模式,完全颠覆了原来的电路模式,电子设备开始便携化,电路体积开始压缩,操作更加简单。

沿着IC集成电路的模式,很快科学家就研发出了中型集成电路和大规模集成电路,与之相关的许多科技产品都开始更新换代,比如手机开始智能化,功能大大丰富。

2022年10月4日,三星在美国加州圣何塞举行年度三星制造论坛线下活动,其芯片代工部门首次发布2022-2027目标计划:

第一2027年前实现1.4nm尖端工艺技术;

第二2027年前实现1.4nm芯片量产扩至三倍以上;

第三到2027年实现2001年度晶圆代工的三倍产值。

业内人士一看就知道,这是拔尖之举啊,既是芯片技术之尖,也是市场占有率之尖。无疑是冲着对手台积电亮剑。中外媒体们也乐见“两大巨头”你争我夺,在新闻报道中不乏“台积电时代落幕”“超车”“摊牌”这样的字眼。

不知是否有意为之,还是踩对了全球芯片产业的周期步伐,三星此番发布,恰恰是一个五年计划,这倒是让中国大陆的从业者和读者们颇有熟悉之感。但是仔细察看三星此次技术与产量谨严齐鸣、雄心与步骤蔚然可观的路线图面世,可谓是有理有据,国际大厂的务实风范又见一斑。

近年来,关于统治半导体行业硅芯片的“物理工艺极限已到”,风靡全球芯片界的“摩尔定律已死”的言论不绝于耳,那么看到三星“1.4nm工艺技术和量产双峰贯耳”的路线图中,有理有据,又让人眼前一亮了。

据熟悉三星的家乡媒体《BusinessKorea》报道,三星此番线下会议,是时隔三年之后“憋出的大招”,目标很明确:尖端技术+大规模量产,直指当下的芯片发展的两大穴位:技术导向和短缺,以及一揽子半导体行业解决方案。

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