在摩爾定律依然延續(xù)的今天，中國(guó)IC制造工藝與世界先進(jìn)工藝如何縮小，這是不得不思考的問題。IMEC中國(guó)區(qū)總裁丁輝文近日指出，半導(dǎo)體工藝尺寸的縮小和摩爾定律仍能持續(xù)發(fā)展到2025年以后，中國(guó)半導(dǎo)體若能善用國(guó)際和國(guó)內(nèi)資源，有機(jī)會(huì)在各領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平。

多元化應(yīng)用需要多元化半導(dǎo)體技術(shù)

丁輝文認(rèn)為，講摩爾定律，其實(shí)首先是應(yīng)用推動(dòng)了芯片的成長(zhǎng)，而在應(yīng)用當(dāng)中，主要是IoT、移動(dòng)通訊、云端服務(wù)這三大應(yīng)用市場(chǎng)。這三大應(yīng)用對(duì)半導(dǎo)體器件有不同的要求：一是IoT應(yīng)用，功耗在1mW到100mW；二是移動(dòng)通訊部分，功耗是100mW到10W量級(jí)上的需求；三是云端服務(wù)，追求的是速度、速率、性能，在功耗上的需求可能在100W量級(jí)，這三大應(yīng)用推動(dòng)了整個(gè)半導(dǎo)體的研發(fā)以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

丁輝文表示，針對(duì)各界在廣泛討論的IoT應(yīng)用，功耗在毫瓦量級(jí)，根據(jù)功耗、性能，晶圓片上的節(jié)點(diǎn)大概28nm就足夠了，不一定微縮到5nm、3nm。但從移動(dòng)通訊市場(chǎng)來看，目前華為、中興等領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)把手機(jī)芯片做到16nm，并且量產(chǎn)，現(xiàn)在正在做7nm的量產(chǎn)。這說明，如果做手機(jī)芯片一定還要沿著摩爾定律繼續(xù)往前走。

摩爾定律將持續(xù)發(fā)展到2025年之后

丁輝文指出，每當(dāng)摩爾定律走到一個(gè)難走狀態(tài)，就會(huì)出現(xiàn)一些新技術(shù)突破。比如，目前出現(xiàn)三維FinFET，到往前走到2020年到7nm，還會(huì)出現(xiàn)其它的新方法，如SiGa channel、LNW，這使得半導(dǎo)體器件繼續(xù)沿著摩爾定律往前走向前延伸。通過新的產(chǎn)品和技術(shù)、新的架構(gòu)、新材料，再回到摩爾定律之上。

另外，IMEC也在研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、量子計(jì)算(quantum computing)，替代傳統(tǒng)晶體管，讓整個(gè)摩爾定律延續(xù)下去。在他看來，摩爾定律將會(huì)持續(xù)到2025年以后。

丁輝文也介紹，IMEC做的是5nm、7nm研究，7nm已經(jīng)幾乎完成，再往前走IMEC還做2nm、3nm研究 “IMEC整個(gè)研發(fā)平臺(tái)是從小于2nm做到5nm、7nm。”并且與合作伙伴一起進(jìn)行邏輯工藝研發(fā)平臺(tái)，涵蓋65nm、45nm、28nm、20nm、14nm、10nm。

IMEC通過打造了一個(gè)完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)，包括與Intel、三星、TSMC、海思、高通、ARM等公司，以及吸引了全部設(shè)備和材料業(yè)者，以及全球大概600家系統(tǒng)級(jí)廠商一起推動(dòng)研究半導(dǎo)體器件發(fā)展。

在制造工藝上，中國(guó)如何趕超世界先進(jìn)技術(shù)？

中國(guó)如何與世界先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)接軌？對(duì)此，丁輝文認(rèn)為，可善用國(guó)際資源，當(dāng)前pure play foundry模式，這種模式廣泛被國(guó)際接受；然技術(shù)資源則可善用國(guó)際研究機(jī)構(gòu)，如對(duì)標(biāo)IMEC資源，在IP、數(shù)據(jù)、團(tuán)隊(duì)參與研發(fā)基礎(chǔ)上做加法，避免重復(fù)投資，重復(fù)研發(fā)，掌握先機(jī)。

丁輝文表示，當(dāng)前政府集中資源以基金扶植集成電路行業(yè)發(fā)展，“半導(dǎo)體工藝尺寸的縮小和摩爾定律能持續(xù)發(fā)展到2025年以后，中國(guó)半導(dǎo)體有成功的歷史機(jī)遇，巧用國(guó)際和國(guó)內(nèi)資源，中國(guó)有機(jī)會(huì)在各領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平。”