海外研发2nm，中国推进石墨烯芯片实现弯道超车，将再无需光刻机

Posted 2022-06-15 柏颖漫谈

在台积电和Intel争相宣布2nm乃至1nm级别工艺进展的时候，中国却在另辟蹊径研发石墨烯芯片，绕开当前光刻机对中国芯片的阻碍，力求实现弯道超车，这对于ASML可能是重大打击。

当前台积电和Intel的2nm乃至1nm级别的工艺进展并不顺利，台积电的3nm工艺本来预计在今年下半年量产并为苹果代工生产A15处理器，然而随着苹果的A15处理器最终选择了N5P工艺来看，似乎台积电的3nm工艺量产可能再度延期而未能赶上A15处理器的量产时间。

3nm工艺被认为是当前FinFET技术的极限，台积电的3nm工艺仍然采用FinFET技术，而三星方面则已引入GAA技术用于3nm，三星由此在3nm工艺上取得领先优势同时还有望在更先进2nm工艺上取得领先优势。

然而正如上述，无论是台积电还是三星的3nm工艺都面临量产问题，这就意味着它们的2nm乃至更先进的工艺都面临技术难题。业界都清楚当前的硅基芯片的极限就是1nm，可以说到了3nm工艺之后已非常逼近硅基芯片的极限，也就难怪它们的先进工艺面临量产技术难题了。

影响着台积电等芯片制造厂升级先进工艺还有其中的关键设备--第二代EUV光刻机，ASML表示第二代EUV光刻机最快也得到2025年量产，并且第一台第二代EUV光刻机将首先交付给Intel，然而从ASML方面曾出现延迟交付问题，这意味着第二代EUV光刻机未必就能在2025年量产。

在硅基芯片工艺逐渐逼近极限的时候，中国芯片行业希望研发先进的石墨烯芯片技术，以石墨烯芯片替代当前的硅基芯片，石墨烯芯片可望破解硅基芯片的极限问题。

据了解石墨烯芯片在性能方面可望比硅基芯片提升10倍，而功耗却比硅基芯片低得多，正是有鉴于石墨烯芯片所具有的独特技术优势，全球已展开石墨烯芯片的技术研发竞赛，而中国已取得领先优势。

中国研发石墨烯芯片其实早在2015年就已开始，由于中国较早布局石墨烯技术，因此中国所取得的石墨烯专利居于全球领先地位，统计数据显示中国所取得的石墨烯专利是美国的6倍，虽然当前石墨烯芯片尚未变成现实，但是中国已开始将石墨烯技术应用于散热片、石墨烯电池上。

中国在石墨烯技术上的先发优势将有助于中国最终将石墨烯芯片变成现实，或许几年后在台积电、Intel等芯片制造企业推进1nm级别的时候，中国就实现了石墨烯芯片的量产，到那时候中国芯片将不再受ASML的光刻机制约，在芯片行业取得领先优势。

中国在芯片技术方面快速取得进展，在于这十年的高度重视，在中国芯片行业的努力下近十年来涌现了数千家芯片企业，逐渐形成了自己的芯片产业链，依托于芯片产业链的努力终于在石墨烯芯片方面取得突破，这是中国芯片所取得的巨大成就。