吴汉明院士在后摩尔时代追赶者的好机会在于光刻机概念股的龙头股成长

1965年,戈登·摩尔观察计算机存储器晶体管数目,总结得出集成电路上可容纳的晶体管数目每隔两年就会增加一倍的规律,摩尔定律就此诞生。五十多年过去了,随着晶体管微缩逐渐逼近技术极限,关于摩尔定律的讨论进入新阶段。

发展放缓的后摩尔时代,一面是产业继续向前推进需要解决的技术挑战,另一面也为中国半导体的发展带来新机遇。本周三,在2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会的开幕式上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授指出:“后摩尔时代芯片性能提升速度放缓,对追赶者来说,一定是一个机会。”

集成电路产业链长是主要挑战

在半导体产业建设初期,不少IDM拆分出现了Fabless、Foundry等新模式,加上上游原材料和生产设备本就复杂多样,现在已建起完整全球化不可替代。

不过,这也意味着就算再强大的芯片公司,也需要依托产业链上的伙伴才能正产运转。

“集成电路产业面临的是太长、太宽。”吴汉明说。“光刻机、检测等装备是主要需要攻关方向”,但现在基本空白,“主要依赖进口”。

如果一个国家要改变全球格局,在国内打造完整半导体产业链,将耗费巨资。

虽然中国没有做过类似的调研,但就全球份额来看所需金额将不亚于美国。

芯片制造工艺面临三大挑战

后摩尔时代为中国半导体带来了挑战与机遇。高端芯片制造工艺面临精密图形、三大核心挑战包括基础精密图形、新材料和终极良率提升。

当下先进工艺都是用193nm波长曝光20-30nm图形,当波长远大于物理尺寸时,就很模糊。这是精密图形的一大难题。当解决以后,还要面临新材料和新工艺的问题。64种新的材料陆续进入支持摩尔定律往前发展。

对于所有企业而言良率提升最艰难,最头疼。不论先进做得多好,如果良率不去,那不能被视为成功。这也是对我国一直处于追赶状态而言,是好的机会。

吴汉明介绍了许居衍列举四类技术方向:“硅-冯”范式正遭遇瓶颈;类硅模式延续;3D封装存算一体;还有通过改变状态运行逻辑如自旋器件或量子计算等,这些都提供了开发机会,如异构单芯片集成或SeDRAM直接键合异质集成。