吴汉明院士北斗芯片时代让追赶者拥有新机遇

在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会的开幕式上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出:“后摩尔时代芯片性能提升速度放缓,对追赶者来说,一定是一个机会。”

集成电路产业链长是主要挑战,全球化不可替代

在半导体产业建设初期,半导体厂商以IDM为主,随着制造工艺进步和晶圆尺寸扩大,设计、制造芯片所需耗费资金日渐攀升。为了提高竞争力,不少IDM拆分,垂直细分的Fabless、Foundry等新模式出现,加上上游原材料和生产设备本就复杂多样。

不过,这也意味着目前就算是再强大的芯片公司,也需要依托产业链上下游的伙伴才能正产运转。中国芯片公司亦是如此。

“集成电路产业面临的主要挑战是产业链太长、太宽。”吴汉明说道。

如果一个国家和地区要改变半导体产业链的全球格局,在国内打造完整的半导体产业链,需要付出多大的代价?“近期美国政府做了相关评估,如果美国要打造本土完全自主可控的半导体生态圈,需要耗费9000亿至12000亿美元。”吴汉明说道。

虽然中国没有做过类似的调研,但就中国在全球半導體產業鏈中的份額來看所需耗費金額將不亞於美國。

后摩尔时代为中国 半导体发展带来挑战与机遇

后摩尔时代,为我国集成电路工业带来了新的技术挑战与发展机遇。吴汉明总结了高端芯片制造工艺面临的一三大挑战:精密图形、高端材料以及良率提升。

对于这些问题,他认为当前最先进工艺都是用193nm波长光源曝光20-30nm图形。当波长远大于物理尺寸时,就会很难控制精密图形。这也是精密图形的一个重要问题。而当解决了这一问题之后,还将面临新材料和新工艺的问题。“本世纪以来有64种新材料陆续进入芯片制造。”

最后他提到,“对于所有芯片企业而言,无论先进工艺做得多好,只要良率不能提升,那么这并不算成功。”因此,与此同时,对于如何通过新的技术方向进一步加速提升性能,这对我国而言是一个好机会。他介绍了一些新的技术方向,如3D封装存算一体等,并且提到了国产科技异构单芯片集成技术和紫光国鑫SeDRAM直接键合异质集成作为好的例子。

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