半導體行業(yè)觀察訊,2021年1月16日,中國芯片公司CEO和頂尖投資機構合伙人面對面深度交流的年度高規(guī)格盛會——中國芯創(chuàng)年會 | China IC Conference在上海隆重舉行,第二屆中國芯創(chuàng)年會由摩爾精英主辦,云岫資本和芯謀研究協(xié)辦。在會上,中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明發(fā)表了名為《關于我國集成電路芯片制造的思考》的演講。
中國工程院院士、浙江大學微納電子學院院長吳漢明
在會上,吳院士指出,目前是發(fā)展半導體產業(yè)天時地利人和皆具的時機。最近三個月內,合肥以及上海等城市在發(fā)展建議座談會中,都將集成電路放在了首要發(fā)展的位置。
吳院士介紹道,從工藝流程看,集成電路的制造有三個階段。第一階段將沙子提煉出來,通過高溫變成單晶片;第二階段,把設計好的成千上萬個晶體管做到硅上去,也就是芯片制造的前道工藝,這是整個芯片制造的核心。第三階段就是后段封裝等。在這三個階段中,第一步成本非常低,相對成本1%左右,第二階段占了80%。還有封裝占大概19%。吳院士表示,從經費投資就能看出,前道工藝的發(fā)展和投資強度很大。
從生態(tài)鏈的角度看,集成電路分為四個部分:材料部分,設計部分,制造部分以及裝備部分。吳院士指出,在四個部分中,我國材料與裝備還處于相對較弱的階段。在制造方面,中芯國際作為我國龍頭企業(yè),已經在國內技術發(fā)展中起到了一定作用。吳院士進一步說到,在芯片制造方面,光刻機是難度最大的一環(huán),但技術的發(fā)展并不能僅靠光刻機,其中有很多綜合因素。
從整個芯片技術的發(fā)展歷程來看,近20年來,成功跨越的7個技術中,每一代都有一系列的核心技術需要突破。歸納為三個瓶頸:第一類材料瓶頸,第二類器件架構改變,第三類光刻極限技術被突破,這些突破使得摩爾定律在近20年中可以順利發(fā)展下來,而這些關鍵突破的很多成果是由基礎研究得到的,所以基礎研究對產業(yè)的支撐很重要。
我國的機遇在哪里?吳院士指出,目前,全球形勢變化很快,可以說是百年未有之大變革。
首先,單一的先進的研發(fā)工藝將越走越艱難,因此我們必須要有一些特色工藝,包括新的架構等等。
其次,在當前安全不可預測的國際形勢下,我國以基本自主可控的裝備為主體做出55納米產品的意義遠大于使用全部進口裝備做產品。
再來,摩爾定律趨緩,目前芯片每年性能提升已經趨于飽和,這也給追趕者一個機會,再也不像以前發(fā)展那么快了。
再看去年的銷售數據,去年全球芯片制造各個技術節(jié)點產能的份額,10nm技術節(jié)點以下的先進產能只有17%的份額,而市場83%的份額都是在10nm以上的節(jié)點,相對成熟的特殊工藝、市場空間、創(chuàng)新空間依然巨大,有很多機會,對我們中國的芯片制造行業(yè)是一個機會。
吳院士強調,做技術研發(fā)也需要注意一些事情:
首先,做技術研發(fā)必須要有產業(yè)引領,千萬不要把企業(yè)做成一個研究性的企業(yè),光有新技術沒有產業(yè)支撐,這是一個很大的誤區(qū)。
其次,可以探索一條做集成電路建設新工科這個途徑,新引進、考核、晉升體系,產教融合特色的完整體系,開拓新型人才培養(yǎng)途徑,發(fā)揮與傳統(tǒng)工學院不同的國際方法。
還有就是國內的產業(yè)鏈應該有個支撐,為上下游企業(yè)(材料、裝備、芯片設計,特種工藝芯片)提供成套工藝驗證。