10月14日，在IC CHINA 2020的開幕式上，中國工程院院士、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院院長吳漢明在開幕演講中表示，摩爾定律預(yù)計還能走到2025年。

吳漢明指出，我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展注定艱難，尤其是芯片制造工藝，挑戰(zhàn)極為嚴(yán)峻。產(chǎn)業(yè)發(fā)展除了需要巨大資金投入和人才缺口以外，還面臨著戰(zhàn)略性壁壘和產(chǎn)業(yè)性壁壘。前者主要是巴統(tǒng)和瓦森納協(xié)議對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的限制，后者主要是世界半導(dǎo)體領(lǐng)域的龍頭企業(yè)早期布置的知識產(chǎn)權(quán)，對中國半導(dǎo)體這樣的后來者形成專利護城河。

今天，摩爾定律仍然在支撐著5G、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，但是其中的關(guān)鍵技術(shù)遇到了材料、器件物理性能局限、光刻等瓶頸。工藝面臨的三大挑戰(zhàn)包括，制造基礎(chǔ)的光刻技術(shù)、核心的新材料和新工藝以及良率提升這個終極挑戰(zhàn)。

以光刻技術(shù)為例，193nm光刻支撐了過去時代工藝的發(fā)展，進入7nm以后，EUV光刻開始成為關(guān)鍵，但它目前仍面臨光源、光刻膠和掩膜版等方面的難題需要解決。比如掩膜版，過去掩膜的整體產(chǎn)率約94.8%，但EUV僅64.3%左右，而且比復(fù)雜光學(xué)掩膜還貴3到8倍。

盡管業(yè)界已經(jīng)在研究納米壓印、X光光刻、電子束直寫等先進光刻技術(shù)，但是距離投入使用，吳漢明估計還要3年以上。

“隨著工藝節(jié)點演進，摩爾定律越來越難以持續(xù)，預(yù)計將走到2025年?！眳菨h明預(yù)測，“在這些挑戰(zhàn)下，新材料、新工藝將是未來成套工藝研發(fā)的主旋律?！?/p>

吳漢明表示，從22nm開始可以就被視為后摩爾時代，基礎(chǔ)研究將支撐后摩爾持續(xù)發(fā)展，可以劃分以下為四類技術(shù)方向。邏輯器件技術(shù)發(fā)展則呈現(xiàn)出三個趨勢：

一是結(jié)構(gòu)方面。目標(biāo)是增加?xùn)趴啬芰Γ詫崿F(xiàn)更低的漏電流，降低器件功能功耗。實現(xiàn)手段包括由平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為立體，三維晶體管技術(shù)（如FinFET等）成為主流器件技術(shù)；

二是材料方面。目標(biāo)是增加溝通的遷移率，以實現(xiàn)更高的導(dǎo)通電流和性能。實現(xiàn)手段包括溝道構(gòu)建材料由硅變?yōu)榉枪璨⒊蔀橹髁?，如Ge、三五族高遷移率溝通材料、GeSi源/漏應(yīng)變材料等；

三是集成方面。類似平面Nand轉(zhuǎn)向3D NAND閃存，未來的邏輯器件也會從二維集成技術(shù)走向三維堆棧工藝。

此外，后摩爾時代將呈現(xiàn)出市場碎片化的特點，中小企業(yè)商機大，創(chuàng)新空間巨大?！霸?0納米以下節(jié)點，先進產(chǎn)能僅占12%，20納米以上節(jié)點還有巨大的市場和空間可以創(chuàng)新。”

但是需要重視的是，從各國研發(fā)經(jīng)費分配來看，我國與世界先進國家的差距仍然很大，尤其在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，大部分研發(fā)停留在試驗階段，難以產(chǎn)生革命性的創(chuàng)新。

吳漢明強調(diào)，當(dāng)前還有很多核心領(lǐng)域的國產(chǎn)芯片占有率均為0，國產(chǎn)替代趨勢下將迎來歷史性機遇。與此同時，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)全球化不可逆轉(zhuǎn)，國產(chǎn)化將得到廣泛認(rèn)可。
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