吴汉明院士：后摩尔时期前端制造面临三个挑战

3年末15日，西方工程院所院所士、华东师范大学微纳电子法学院所院所长陈陈杰在2021 第十九届西方半导体封装测试关键技术与产品年会（CSPT 2021）上表示，后路易斯时代导致后端采购商将面临三个单打独斗：根基单打独斗为精密二维图、架构单打独斗为电子二极管、终极单打独斗为良率的强化时。此外，他在演讲中明确提出了三条可以突破高算力其发展瓶颈的革新除此以外：三维接面内置半导体级内置、存算依托范式、可范例算出架构。

如何应对产品对于算力需求的强化时？

陈陈杰表明，如今路易斯定律其发展从未开始放缓，晶体管密度必须按照以往两年增加一倍的鼓点其发展。从采购商开销上来看，在28基体基本上的手工采购商开销增高速度较快，但28基体之后采购商开销增高减慢。机动性方面，在2002年基本上大概每年都可以强化时52%，到2014年，每年强化时降为12%。到2018年，每年机动性仅能强化时3.5%，所以机动性强化时也呈减慢态势。

种种痕迹表明，后路易斯时代从今后临，陈陈杰认为这导致后端采购商时将面临三个单打独斗：根基单打独斗为精密二维图、架构单打独斗为电子二极管、终极单打独斗为良率的强化时。

如何应对产品对于算力需求的强化时？陈陈杰表示，通过算出范式、晶片架构和内置方法等关键技术革新，可以突破高算力其发展的瓶颈，并明确提出三条革新除此以外：一是三维接面内置半导体级内置；二是存算依托范式；三是可范例算出架构。迄今为止，基于TSV（锗通孔）的三维接面烯丙基晶片从未公开披露过了；转用28基体手工的全球最大输出功率存算依托晶片，单晶片算力达到了300-500TOPS；转用40基体手工的混合粒度可范例晶片也付诸了效能全球压倒。陈陈杰建议，在1~2年内，将存算依托晶片和可范例算出晶片利用三维内置关键技术内置在一张Substrate（基底），随后在3~4年内，再行通过半导体级内置在一个大锗上。

西方急需一条先导线让学科付诸产业化时

在谈到积体电路产教混合话题时，陈陈杰表明晶片采购商关键技术实质性转化时的特点，一是转让，将关键技术成熟、可以在采购上直接分析方法的实质性，在其使用范围内加以分析方法和推广，扩充采购规模。二是转化时，将实验室赢得的初试实质性进行研究开发和中间次测试，使之变成采购上可以直接转用的成熟关键技术，付诸大采购。就转化时而言，架构在于是示范采购可行性研究，也就是于中节目内验证，也可以认为是依赖于于中的关键技术转化时难以采购化时。

积体电路二极管的七大产教混合实质性转化时包括三维二极管(FinFET)、高介电常数和金属和栅（HKMG）、快速反应锗(Strained Si)以及源漏强化时(Raised S/D)。实验室的实质性通过Pilot-line（先导线）付诸产业的实质性转化时。我国迄今为止无论如何通过产教混合转化时出来的还很少。陈陈杰表明架构缺陷在于，我们缺一条Pilot-line，使得学科可以栽，无论如何付诸产业化时。

陈陈杰一直在做准备，希望筹建一个具有成套手工线三大动态的产教混合公共平台，三大动态分别为：一是协同革新，打造设计者采购商依托化时平台，从设计者到次测试再行到采购商，缩短研发周期；二是普通高校，从各个方面支架新工科法学院所建设，让学生有急于从设计者到采购商，无论如何全方位的明白积体电路；三是生态建设，支持传统产业建设，完善革新生态。陈陈杰表明，成套手工是学科交叉的目的，是实质性转换的除此以外，也是产业水平的集中标志。迄今为止，产教混合的华东师范大学成套手工研发线从未在建设除此以外，预计今年9年末启动，10年末开始流片。

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原作者丨许子皓

总编丨徐恒

美编丨犹大

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