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

　　“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。”现任中芯国际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。下面就随手机便携小编一起来了解一下相关内容吧。

　　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 7nm 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7nm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7nm，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%。而中芯国际如果攻克从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，中芯国际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。

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