臺(tái)積電陳平:臺(tái)積電5nm明年將進(jìn)入市場(chǎng),3nm技術(shù)正在繼續(xù)
中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2018 年會(huì)暨珠海集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇今日在珠海舉行。會(huì)議上臺(tái)積電副總經(jīng)理陳平談到了AI和5G的出現(xiàn),將極大地促進(jìn)新時(shí)代的產(chǎn)品創(chuàng)新,也給IC行業(yè)帶來(lái)了更多的機(jī)會(huì)。
一直以來(lái),驅(qū)動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的引擎在不斷地更替變化。從最早的大型計(jì)算機(jī)開(kāi)始,到后來(lái)的個(gè)人電腦、移動(dòng)電子設(shè)備,再到如今的普及運(yùn)算,而AI和5G的出現(xiàn)更是將極大地促進(jìn)新時(shí)代的產(chǎn)品創(chuàng)新。陳平指出,從2010年到2020年,預(yù)估數(shù)據(jù)通信量的復(fù)合年均增長(zhǎng)率將超過(guò)50%。
陳平表示,產(chǎn)品的創(chuàng)新離不開(kāi)工藝技術(shù)的演進(jìn),無(wú)論是智能手機(jī)、高性能計(jì)算機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,都需要各種各樣且越來(lái)越先進(jìn)的工藝技術(shù)加持。
而提到半導(dǎo)體行業(yè)的工藝,談及最多的就是邏輯器件的微縮技術(shù)。陳平強(qiáng)調(diào),從1987年開(kāi)始的3μm工藝到如今臺(tái)積電所擁有的7nm工藝,邏輯器件的微縮技術(shù)并沒(méi)有到達(dá)極致,還將繼續(xù)延伸。他還透露,臺(tái)積電最新的5nm技術(shù)研發(fā)順利,明年將會(huì)進(jìn)入市場(chǎng),而更高級(jí)別的3nm技術(shù)正在繼續(xù)。
在半導(dǎo)體先進(jìn)制程進(jìn)入到10納米之下,微縮技術(shù)更加復(fù)雜,牽扯設(shè)計(jì)已經(jīng)不止電路線設(shè)計(jì),還有光刻、晶體管架構(gòu)與材料等等,這些都讓EUV極紫外光刻成為關(guān)鍵技術(shù)。過(guò)去半導(dǎo)體生產(chǎn)使用波長(zhǎng)193納米的深紫外(DUV)曝光,但制程發(fā)展到 130 納米時(shí)便有行業(yè)人士提出,需用極紫外(EUV)光刻。
陳平表示,EUV的引進(jìn)使得光刻將不再是邏輯器件微縮的技術(shù)瓶頸。同時(shí)材料和器件架構(gòu)的創(chuàng)新,例如FinFET和Nanowire等結(jié)構(gòu)和GE和MoS2等材料的支持,都將使得晶體管持續(xù)微縮。
此外,陳平還展示了臺(tái)積電的硅工藝平臺(tái),為了服務(wù)新時(shí)代的整個(gè)產(chǎn)品線,臺(tái)積電需要縱橫兩個(gè)方向的完備工藝(邏輯工藝和衍生工藝),在完成了單純的邏輯工藝或衍生工藝后,新時(shí)代需要面對(duì)的問(wèn)題就是系統(tǒng)整合要求。
他表示,如何把先進(jìn)邏輯工藝制造的各類器件整合在一起已經(jīng)成為新的挑戰(zhàn),而傳統(tǒng)的封裝工藝對(duì)性能和功耗將有很大限制,所以最近臺(tái)積電提出的解決方案是3D封裝技術(shù)。
3D封裝能解決諸多系統(tǒng)集成的問(wèn)題。以客戶產(chǎn)品為例說(shuō)明,一個(gè)大型GPU通過(guò)CoWoS 2.5D整合技術(shù)與若干顆HBM2芯片整合在同一個(gè)芯片上,整合后的芯片算力相當(dāng)于100個(gè)CPU,所含晶體管數(shù)量超過(guò)3000億個(gè)。
然而,先進(jìn)工藝、特殊工藝和先進(jìn)封裝的研發(fā)都需要大量的資金投入。陳平補(bǔ)充道,2017年,臺(tái)積電的研發(fā)投入已經(jīng)超過(guò)了26億美元,有超過(guò)6000個(gè)研發(fā)工程師夜以繼日的工作,為設(shè)計(jì)行業(yè)的合作伙伴提供創(chuàng)新技術(shù)。
另外,陳平表示,除了研發(fā)以外,臺(tái)積電還需要加大資本投入來(lái)保證足夠的產(chǎn)能,以支持創(chuàng)新和量產(chǎn)。在過(guò)去三年,臺(tái)積電每年的資本輸出均超過(guò)100億美元。
在全球前20(不含存儲(chǔ)器)晶圓制造廠商的產(chǎn)能排名圖中,臺(tái)積電遙遙領(lǐng)先于其他廠商。
當(dāng)然,有了工藝技術(shù)和產(chǎn)能過(guò)后,還需要一個(gè)很好的設(shè)計(jì)生產(chǎn)環(huán)境。臺(tái)積電與合作伙伴們打造了一個(gè)以臺(tái)積電為基礎(chǔ)的開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái),平臺(tái)上有一流的EDA公司、IP公司和最好的設(shè)計(jì)服務(wù)公司,將與臺(tái)積電一同打造最完備的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng),在最快時(shí)間完成客戶的訂單。
陳平表示,以臺(tái)積電的眼光看,AI和5G的出現(xiàn)給IC行業(yè)帶來(lái)了很多的機(jī)會(huì),令人興奮。臺(tái)積電定位是一個(gè)被信賴的技術(shù)和產(chǎn)能的提供者,來(lái)服務(wù)設(shè)計(jì)公司。