12月10日，中國集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2020年會在重慶隆重舉行，臺積電（中國）副總經(jīng)理陳平指出，5G和AI是新時(shí)期的核心技術(shù)，對性能和功耗都有極高的要求，因此必須有先進(jìn)工藝的支持。而5G和AI產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要落地，與萬物互聯(lián)，這些需要各種特殊工藝來實(shí)現(xiàn)，8英寸傳統(tǒng)工藝比12英寸工藝需求不遑多讓。因此，5G和AI會帶動整個(gè)晶圓代工行業(yè)。

陳平表示，新冠疫情是2020年突發(fā)的大災(zāi)難，但由于防疫的需要，新冠疫情還產(chǎn)生了一些良性的副作用，其中之一就是對數(shù)字化進(jìn)程的推進(jìn)，例如線上辦公、線上學(xué)習(xí)、測溫安防等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了飛躍式發(fā)展。

“現(xiàn)在是數(shù)據(jù)大量提升的時(shí)代，這些數(shù)據(jù)的處理都需要晶體管，因此晶體管數(shù)量也在隨著數(shù)據(jù)而開始以驚人的速度增長。”陳平說。

陳平指出，晶體管數(shù)量的增長通過工藝來實(shí)現(xiàn)主要有兩個(gè)路徑，第一個(gè)路徑就是沿著摩爾定律在單片上延伸，第二個(gè)路徑就是通過3D集成。目前，世界上最大的GPU已經(jīng)擁有了500億個(gè)晶體管，而用3D集成的最大芯片擁有2000億個(gè)晶體管。但隨著工藝的日新月異發(fā)展，這些記錄很快也會被打破。

陳平強(qiáng)調(diào)，大數(shù)據(jù)的爆炸式增長對工藝的進(jìn)步提出了極高的要求，因此工藝的進(jìn)步一定要追趕上市場需求。

目前，很多的應(yīng)用都有高能效和集成度兩大要求。陳平表示，為了實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)，先進(jìn)工藝是不二選擇。以智能終端、5G網(wǎng)絡(luò)、邊緣計(jì)算和云計(jì)算為例，大多數(shù)芯片都需要先進(jìn)工藝來支持。

全產(chǎn)業(yè)都在關(guān)注先進(jìn)工藝能否繼續(xù)沿著摩爾定律下探，以支持應(yīng)用的要求。陳平指出，臺積電的先進(jìn)工藝在全行業(yè)的支持下，依然能保持以往的發(fā)展速度。臺積電的5nm工藝已經(jīng)經(jīng)過了3個(gè)季度的量產(chǎn)，無論在產(chǎn)出還是良率上都表現(xiàn)優(yōu)異。另外，3nm研發(fā)也非常順利，預(yù)計(jì)明年完成驗(yàn)證，并于后年實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，更先進(jìn)的2nm研發(fā)也在如火如荼的進(jìn)行當(dāng)中。

陳平還指出，晶體管的微縮有幾大要素，其中最主要的就是光刻技術(shù)。從以往光波長為一百多納米的DUV來處理十幾二十納米的器件，到現(xiàn)在用13.5nm光波長的EUV來處理5nm和7nm，晶體管微縮已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨越。從光刻技術(shù)角度來看，EUV可以保證先進(jìn)工藝下探到2nm以下。

除了光刻，器件結(jié)構(gòu)和器件材料也是晶體管微縮的兩大要素。陳平表示，F(xiàn)inFET結(jié)構(gòu)可以支持到3nm工藝，3nm以后目前也出現(xiàn)了器件結(jié)構(gòu)的新選擇，包括nanowire和nanosheet。材料方面，純粹的硅材料在3nm以后遷移率會快速降低，好在科技人員創(chuàng)造出了新的2D材料，提供更佳的遷移率。

“摩爾定律什么時(shí)候終結(jié)，我個(gè)人認(rèn)為沒有答案，我們永遠(yuǎn)不能低估人類的創(chuàng)造力。當(dāng)我們遇到困難的時(shí)候，總有科學(xué)家會找到新的答案。”陳平如是說。
責(zé)任編輯:tzh