硅基芯片走到尽头？国产芯片“换道超车”，玻璃晶圆打孔技术公开|光刻|基板|打孔|玻璃晶圆|纳米

美国一直希望能够通过芯片禁令限制中国芯的发展，毕竟美国如今在芯片半导体领域有着出色的影响力和技术积累，美国自然不希望新的竞争对手出现。可是毫无疑问的是，如今不少外媒都认为美芯禁令已经失去了意义。

如今中国芯不仅在传统的硅基芯片领域迅速发展，在量子芯片、光子芯片以及新材料芯片等多个领域都取得了出色的成绩。甚至最近有一个消息传出，表明我们有可能在新的芯片赛道领域实现“换道超车”。

“玻璃板”上造芯片

众所周知，传统的芯片制造都是依赖高纯度的硅晶圆片，其纯度要求达到了惊人的99.999999999%。然而，这种高纯度硅晶圆的制造成本也是居高不下，成为制约芯片产业进一步发展的一大瓶颈。为了打破这一束缚，中国的科研人员经过多年的努力，终于发现了玻璃基板这一理想的替代品。

与硅晶圆相比，玻璃基板在成本上具有无可比拟的优势。想象一下，原本需要花费3万的硅晶圆，现在只需要1.5万的玻璃基板就能替代，成本直接腰斩！而且，这玻璃基板可不简单，它虽然只有指甲盖大小，但承载能力却令人咋舌。这么一小块玻璃，竟然能承载上百万个微小至极的孔洞，这些孔洞不仅排列得井井有条，还能构建出复杂的集成电路，为制造超高密度的芯片提供了可能。

当然，说到芯片制造，技术自然是关键。目前，我们的芯片团队正在紧锣密鼓地研发第三代玻璃穿孔技术。据研发团队领头人张继华教授介绍，这项技术的原理其实跟搭积木差不多，先在玻璃上打出均匀微小的孔洞，然后进行填充和连接，最后在这些处理过的玻璃上搭建起集成电路的“高楼大厦”。虽然听起来简单，但实际操作中的难度可不小。

在过去，科学家们虽然知道玻璃的微波性能优良，但由于穿孔技术有限，一直未能将其应用于芯片制造。然而，随着技术的不断进步，我们终于突破了这一技术壁垒，让玻璃基板成为了硅晶圆的有力竞争者。张继华教授还透露，目前他们的团队已经能够将玻璃穿孔的孔洞做到5微米的程度，这一成果无疑是在芯片制造领域迈出了一大步。

值得一提的是，这项技术的研发背景并不轻松。近年来，美国为了维护其科技霸权地位，不断对中国的芯片产业进行打压和限制。他们不仅在全球范围内施压阻止他国向中国出售关键设备如光刻机，还通过各种手段限制高端芯片的出口到中国。然而，这些举措并没有打垮中国的芯片产业，反而激发了我们科研人员的斗志和创新精神。

我国芯片或换道超车

前不久我国芯片团队就宣布重磅消息，研制的“玻璃晶圆”获得了重大突破，这意味着中国芯片有望换道超车。据了解，这种技术是我国研制的第三代“玻璃穿孔技术”，将在指甲盖大小的玻璃晶圆上均匀打上100万个孔，从而形成非常复杂的集成电路。

而这类芯片最大优势就是不依赖先进的光刻机设备，并且制造成本也要比传统硅芯片低50%。如果我国能抓住这一点，那么对中国芯片来说将是崛起的契机，将会改变现有的芯片格局。

要知道，目前最高端的EUV光刻机只有阿斯麦能制造，但其中有85%的零部件依靠进口，并且采用大量美国核心技术，所以阿斯麦才会在意美国的态度，禁止向我国出售高端EUV光刻机。

而在没有EUV光刻机的情况下，我国现在根本制造不出5nm以下的芯片，如今随着玻璃晶圆出现，我国可以避开EUV光刻机，制造出5nm以下的芯片，这对整个半导体行业来说是历史性改变。

不仅是我国想绕开EUV光刻机，就连其他国家也在寻求新出路，就拿日本的佳能公司来说，就推出了“纳米压印”技术，这是一种不同于传统光刻技术的新制造方法，在成本方面远低于EUV光刻机。

根据佳能执行官御手洗富士夫表示：“这款产品的价格将会比ASML的 EUV 光刻机少一位数。”

虽然纳米压印设备价格便宜，但缺点也很明显，那就是生产速度没有EUV技术快，目前佳能已经推出型号为FPA-1200NZ2C的纳米压印设备，能生产5nm级别的芯片，这对阿斯麦的EUV光刻机来说是不小的威胁。

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