新闻中心

EEPW首页 > EDA/PCB > 业界动态 > 第一台EUV后年有望中国落地,中芯国际赵海军:7nm是大势所趋

第一台EUV后年有望中国落地,中芯国际赵海军:7nm是大势所趋

作者:时间:2017-10-07来源:集微网

  “重要的事情讲三遍,我做运营副总裁的时候就讲过这方面的内容,现在担任了公司的CEO,依然要讲。我觉得中国半导体要做的,万变不离其宗,首先就是要把大生产技术做好,真正把我们的制造业做到有足够的竞争力。”现任集成电路制造有限公司首席执行官的赵海军在“2017年北京微电子国际研讨会”强调了自己的观点。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/365087.htm

  摩尔定律依然有效

  最近,关于摩尔定律的讨论不绝于耳。有人说,现在是后摩尔定律时代;更有人说,摩尔定律已死。对此,赵海军认为,摩尔本人是个英雄,他控制着Intel的研发进程。他在任的时候,要求团队既不能快,也不能慢,严格按照他说的,每两年前进一代。但现在他已经退休,摩尔定律不再那么精准也很正常。

  赵海军表示,半导体制造工艺向更高水平的小尺寸方向走,毕竟还是有其客观需求的,这源于成本控制,以及高集成度的需求。同样,摩尔定律也是这样,它依然是有需求的,但已经不是两年前进一代了,而是两年三代了,也就是说,它变快了。

  EUV 已在 工艺上占据主流

  在赵海军看来,目前,EUV 光刻设备和技术已经在工艺上占据主流,但也存在着最主要的矛盾,因为 EUV 的变化太大,一切似乎都是全新的,一切都得从头来。但我们依然要去做,为什么呢? 首先,在die尺寸方面,从28nm到14nm,按正比例缩小,可以缩小到原来四分之一,而从14nm到7nm,又进一步缩小了四分之三;其次,在性能方面,从28nm到14nm,提升了44%,而从14nm到7nm,性能又提升了43%。而如果攻克从28nm到7nm难关的话,性能可以提升68%。可见,7nm已是大势所趋。

  此外,赵海军认为,7nm工艺上使用的是标准的193nm波长EUV光刻技术,再配合喷水的浸润式技术。这样做最大的特点是容易,因为可以使用以前的经验。但是,他也有坏处,因为它有80多个layer,制造的过程中需要很多设备,成本特别高,管理难度也增大了,而且周期特别长。

  现在,业界也有一个类似的“摩尔定律”,即60天。什么意思?半导体市场很大,但真正属于你的是有限的,你所能看到的客户需求就是价钱和性能,但是你能看多远?赵海军谦虚的表示,我只能看到未来地3个季度,如果有人很确定的说他能看到4个季度后的需求情况,都是胡扯!因此,对市场的反应速度非常重要。在制造业内,有个不成文的规定,就是要在60天之内,把符合客户要求的硅片交到他们手中,后续还要做封装测试等工作,大概一个月,加起来一共是一个季度,这样的周期是最为合理、靠谱的。

  60天之内做完,难度很大。如果是以前的0.18微米、0.25微米工艺,实现起来很容易,因此那时只需要20~26个layer。但是做7nm,却需要82个layer,要在60天内做完,是一件很难的事情。因此,做大生产技术必须要用到EUV,EUV最大的优点是可以20多天出厂,而用其他工艺要80多天。

  赵海军表示,谈到大生产技术,就要考虑设备问题,即你买的设备是不是比同等工艺节点的对手引进的早,是否先进很多,是否真的有竞争力,能不能把竞争力带给你的客户。这些都是非常重要的。

  据集微网了解,在2017年,EUV光刻机年产量全球只有12台,几乎每一个月只生产出一台。目前,作为光刻机的龙头的阿斯麦(ASML)占据着高达80%的市场,EUV光刻机能否交给国内客户的手上,牵动着国内晶圆厂客户7纳米制程以下的演进发展。此前,ASML中国区总裁金泳璇(Young-Sun Kim)接受专访时表示,国内晶圆厂与国际客户“一视同仁”,只要客户下单EUV要进口到国内完全不是问题。目前已有国内晶圆厂巨头与ASML展开7纳米工艺制程的EUV订单洽谈,最快可望于2019年,国内第一台EUV可望于中国落地。

  物联网、5G等新兴应用最适合采用FinFET工艺

  赵海军表示,2001年的时候,很多做半导体的都难以继续下去,主要有两个原因:一是受到互联网泡沫破灭的冲击,整个市场的行情相当惨淡,价钱很低,很难盈利;二是,硅单晶常温下的电压是1.12V,再降的话,电阻会变大,发射效率问题会很突出,也就能做到1V左右,很难再降低了。在2001年便遇到了这样的瓶颈,为了解决问题,于是出现了两种解决方案:

  一是在电路设计上做文章,即不然所有的电路模块同时工作,根据需要,只让一部分工作,这就在很大程度上解决了功耗问题,这实际上就是多核的概念。

  另外一个方法,就是在制程工艺方面,改变硅材料的做法,即在增加电流的情况下,发热量不变,这就需要减少漏电流,实现方法就是增加载流子的迁移率。胡正明教授发明的FinFET技术,很好地解决了这个问题,现在,晶体管上耗面积的已经不是沟道宽度了,而是晶体管的长度,因为这种立体结构,使得单位面积上的驱动能力加强了,就不需要很大的晶体管尺寸,从而使得7nm、5nm、3nm实现起来容易了很多,不需要做颠覆性的工艺结构改变,只需要把沟道的做得深一点。

  赵海军强调,3D NAND和FinFET逻辑电路的原理是相通的。此外,从28nm到14nm的FinFET工艺,虽然电流增大了,但沟道并没有减小,再加上工艺方面的改善,可以使漏电减少两个数量级。这很适合物联网、5G等新兴应用对低功耗的迫切要求。因此可以说,未来物联网中用到的芯片,采用FinFET工艺是最为理想的选择。

  物联网和 5G 将会有很大的发展

  目前,中国有1300多家IC设计公司,由于很多是同一家公司的分公司,所以估计有500——600家。这些IC设计公司都在做什么?赵海军表示,他们会先在低端抢市场,达到一定市场规模和收入水平后,开始做毛利率相对较高的终端,最终如果上市了,就开始冲刺高端,做品牌。

  赵海军表示,未来,我们要做大生产,首先就是工厂,50亿~60亿美元的话,首先要做的产品,也是大热的物联网,其特点就是少量多样。由于当今的EDA软件越来越强大,使得很多系统和互联网公司做芯片的门槛逐渐降低,像苹果、谷歌、华为、小米、百度等公司,都在不断加强在自研芯片方面的投入力度。可以说,这些做云端的大的系统和互联网公司的需求,代表着未来集成电路的需求。

  还有一个需求便是5G。赵海军表示,对于电话来讲,5G纯属多余,但是从数据量的存储来讲,5G是非常必要的。但是5G有一个坏处,5G 的阻挡很厉害,如果旁边有一颗树挡住,为了解决这一瞬间的挡漏就存在一个无穷大的数据传输问题。相信未来,5G肯定会有非常大的发展。

  代工行业前途远大,手机依然是Foundry厂的主营业务

  近些年,全球半导体产业增长缓慢,其增长率似乎与美元的贬值速度差不多。那么未来的增长在哪呢?对此,赵海军认为,未来,手机的数量肯定还是增长的,人工智能(AI)更会快速增长。而在这些未来的收入当中,有六分之一是有Foundry提供的,即360亿美元市场当中,有60亿美元是属于Foundry的。

  未来,Foundry的增长速度是非常快的。赵海军强调,Foundry厂有60%多的业务来源于手机,汽车是未来,但就目前来看,其占总输入的比例还是比较小。所以,今后很长一段时间内,手机依然是众Foundry厂的首要考量板块。

  赵海军表示,经过专门的分析,发现手机其实也很复杂,手机里有处理器SoC,RF,生物识别、传感器、显示驱动、电源管理等不同的功能电路,还要区分非洲,南美洲,亚洲等不同的区域市场,以及不同的制程工艺节点。此外,越来越多的手机开始采用OLED显示,这种屏幕的驱动电路与传统LCD的驱动有很大区别,它对数据量的存储提出了更高的要求。

  最后,赵海军提到,虽然已经是中国大陆地区最大的Foundry厂,但就全球范围而言,它依然很小,目前代工行业在整个半导体行业里面只占六分之一,说明未来前途远大。值得一提的是,在2016年,中芯分别在上海、天津和深圳规划了三个晶圆厂,同时中芯国际还携手长电,建立中芯长电半导体,架起中国半导体供应链的桥梁。此外,中芯国际在创新方面也有巨大的投资,在专利申请方面中芯国际一直都位于中国前五,是半导体行业里面申请和获得专利数最多的企业。



关键词: 中芯国际 7nm

评论

技术专区

关闭