我國半導體電路不應盲目追隨國際先進工藝
2019年10月18日,2019中國集成電路創(chuàng)新峰會在上海舉行。多位中科院院士和知名專家就我國集成電路技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)表了觀點。多位專家認為,我國集成電路在緊跟發(fā)達、遵循摩爾定律技術(shù)路線的同時,要采取“市場驅(qū)動、人才支撐”戰(zhàn)略,大力開發(fā)14納米、28納米等非先進技術(shù)節(jié)點的特色工藝,研制集成式智能傳感器和微系統(tǒng)模組,同時擴大芯片制造工藝專業(yè)的本科生、研究生招生規(guī)模,為芯片制造企業(yè)提供更多的人才。
在此次峰會上,復旦大學微電子學院院長、集成電路創(chuàng)新中心總經(jīng)理張衛(wèi)教授發(fā)布了《中國集成電路技術(shù)路線圖(2019版)》,從集成電路制造技術(shù)、先進光刻工藝、邏輯工藝技術(shù)、存儲器技術(shù)、“超越摩爾”特制化技術(shù)、第三代功率半導體技術(shù)等6個方面為我國集成電路技術(shù)研發(fā)設(shè)立了“路標”。據(jù)悉,此次發(fā)布的路線圖只是初版,通過此次論壇,集中集體智慧和各院士專家的建議后,或?qū)⒆鲞M一步完善和修改。
聽完張衛(wèi)的報告后,中科院院士、中科院微電子研究所研究員劉明說:“我們要制定市場驅(qū)動下的技術(shù)路線圖,并非一定要接近7納米、5納米和3納米?!彼^“7納米、5納米和3納米”,指的是國際的芯片制造企業(yè)遵循摩爾定律,已達到或正在接近的3個技術(shù)節(jié)點。
摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人戈登·摩爾提出,指在價格不變情況下,集成電路上可容納的元器件數(shù)目和性能,每隔18至24個月會增加或提升1倍。目前,國際的芯片制造企業(yè)臺積電即將進入5納米量產(chǎn)階段,中國大陸企業(yè)與之差距很大。在劉明看來,中國大陸企業(yè)要盡快將14納米工藝節(jié)點推向量產(chǎn),還要根據(jù)市場需求,對看似落后的28納米工藝節(jié)點做深度開發(fā)。因為智能手機、智能穿戴設(shè)備、自動駕駛汽車等興起后,“超越摩爾”的技術(shù)需求量越來越大。
所謂“超越摩爾”,是指非數(shù)字、多元化半導體技術(shù)與產(chǎn)品(如傳感器)可以在成熟的工藝生產(chǎn)線上研發(fā),無需遵循摩爾定律,在工藝尺寸上越做越小。
半導體是一個國際化的產(chǎn)業(yè),但中國的半導體市場和國際是否一樣?我們怎么差異化的找出擅長的領(lǐng)域來發(fā)展,以便有利于未來的國際合作。劉明提到,“當摩爾定律這條路走到極限,未來不外乎兩條路,創(chuàng)新發(fā)展新器件和三維系統(tǒng)集成封裝?!倍袊陌雽w發(fā)展或許應該以市場為驅(qū)動,而非盲目的追隨國際先進工藝。”
電子科技大學集成電路研究中心主任張波的觀點,與劉明相仿,他說:“我們不要一味緊跟摩爾定律、沖擊3納米工藝節(jié)點,而是要將已有工藝做強做深,在14納米、28納米工藝節(jié)點上開發(fā)出一系列特色工藝?!比绾巫龅竭@一點?張波認為重要的是培養(yǎng)人才,而且要讓更多的人才進入芯片制造企業(yè)。
另外,在“超越摩爾”領(lǐng)域,張衛(wèi)教授表示,我國的單體傳感器與美、歐、日有較大差距,而在集成式智能傳感器、微系統(tǒng)模組方面與這些處于同一起跑線。他建議,上海要利用集成電路、智能傳感器的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,推動基于半導體基板埋入(SESUB)和系統(tǒng)級封裝(SiP)工藝的集成式智能傳感器、微系統(tǒng)模組的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。如研發(fā)跨環(huán)境和聲學類、慣性類等集成式智能傳感器,以及用于手機、手表、手環(huán)、無線耳機、增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品的SiP模組,通過市場驅(qū)動,為消費類電子、汽車電子、智能家居等行業(yè)服務(wù)。