碳基芯片是什么？中国工艺达领先水平，那能绕过EUV光刻机吗？什么是碳基芯片2020年底

什么是碳基芯片
2020年底，中科院制造出了一个8英寸石墨烯晶圆，于是网络上关于碳基芯片的说法也多了起来。此外我国在碳纳米管上的投入非常大，这使得我国在相关工艺上已经遥遥领先。那么这个碳基芯片到底是怎么回事呢？
文章图片

要知道碳基芯片是什么东西，我们首先需要知道芯片是什么。简单来说，芯片就是一块雕满了电路的半导体。按普通人能理解的东西来举例，就是一块石头上雕出了花纹，电能在这种花纹中跑。而所谓的某某基芯片，是指这块“石头”的材料。正常的芯片都是用硅制造的，而碳基芯片是用一种碳元素（石墨）制造的。
文章图片

碳基芯片自身的问题
那么中国成功制造出了碳基芯片，可以绕过西方掌控的EUV光刻机吗？答案是不能，至少以碳基芯片现阶段起到的作用来说不能。首先碳基芯片本身就有很多问题，第一是碳元素太过于活跃，而且导电性极强。第二是碳基芯片制造成本高，根本没法量产。
文章图片

【碳基芯片是什么？中国工艺达领先水平，那能绕过EUV光刻机吗？】芯片这东西之所以要用半导体材料制作，是因为我们在使用的时，需要它在某些时候不导电。硅是一种优秀的半导体，足以满足芯片电路对导电性的需求。但碳做不到，碳导电性极强，芯片电路中的电信号很难正常流通。所以就目前来说，世界上还没有哪个国家能制造出碳基芯片，中国制造出了碳基芯片只是谣言，我们只是在碳纳米管的研究上比别国深入而已。
文章图片

在制造成本上，碳基芯片的成本很高。芯片的制造需要用激光在半导体上蚀刻出线路，当然，用化学方式蚀刻也行，但精度会大大降低，芯片的性能自然不如用激光烧出来的。而碳基芯片的问题是，碳能够燃烧，绝大多数碳元素在面对高热时都会燃烧或气化。这意味着以人类现有的科技水平，我们还无法量产碳基芯片。
文章图片

芯片的制造流程
除了碳基芯片本身的问题，我们无法绕过EUV光刻机的另一半大问题就是芯片的制造流程了。不管是碳基也好，硅基也罢，甚至是锗基、硫基，要制造成芯片总是要用光刻机烧的。光刻机是制造芯片的工具，不可能因为芯片换了一种材料就把工具丢了。
文章图片

就目前来说， EUV光刻机依旧是人类手上精度最高的光刻机，如果我们要生产最先进的芯片，就必须用到EUV光刻机。或者中国研制出一款比EUV光刻机精度还高的光刻机，不然只是改变芯片的材料，根本绕不过EUV光刻机，我们还是会被卡脖子。
文章图片

不过碳基芯片虽然有这样那样的问题，但中国在碳纳米管上的投入并不是做无用功。因为现在摩尔定律已经走到头了，这说明5纳米、4纳米的芯片，已经走到了物理上的极限。要制造出新时代的芯片，人类需要找出更好的半导体，而碳基芯片，是相关领域的一次尝试。