28納米工藝將在我國(guó)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間,中高聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)28nm量產(chǎn)

1、28納米工藝將在我國(guó)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，中高聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)28nm摘要：不久前，賽迪顧問(wèn)發(fā)布了中國(guó)IC28納米工藝制程發(fā)展白皮書，從白皮書中可以看到，28納米工藝將在中國(guó)持續(xù)更長(zhǎng)>>28納米工藝將在我國(guó)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，中高聯(lián)合創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)28nm量產(chǎn)臺(tái)積電宣布量產(chǎn)28nm晶圓28nm邁向主流滿足28nm工藝下的低功耗需求28nm工藝最強(qiáng)卡AMDRadeonProDuo引領(lǐng)28nmFPGA“智”造時(shí)代28nm異構(gòu)知識(shí)型處理器賽靈思:FPGA28nm時(shí)代正式到來(lái)從90nmiU28nm回顧GEFORCE卡進(jìn)化之路華力微與聯(lián)發(fā)科合作28nm通信芯片流片成功高速PC瓚真技術(shù)應(yīng)用于28nmFPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)技

2、術(shù)分析Altera:28nmSoCFPGA表嵌入式設(shè)計(jì)的未來(lái)博通公司推出業(yè)界首款28nm異構(gòu)知識(shí)型處理器對(duì)我國(guó)創(chuàng)業(yè)板最初28家公司的資本結(jié)構(gòu)分析發(fā)改委：我國(guó)的28個(gè)省份完成2009年節(jié)能目標(biāo)28年28金在PLC中如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)時(shí)控制發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)西部可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的政策路徑探析如何實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵礦石資源的可持續(xù)發(fā)展常見(jiàn)問(wèn)題解答當(dāng)前所在位置：關(guān)鍵詞：28納米；集成電路；制造；工藝DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2015.10.007不久前，賽迪顧問(wèn)發(fā)布了中國(guó)IC28納米工藝制程發(fā)展白皮書。白皮書指出，隨著28納米工藝技術(shù)的成熟，28納米工藝產(chǎn)

3、品市場(chǎng)需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)：從2012年的91.3萬(wàn)片到2014年的294.5萬(wàn)片，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)79.6%,并且這種高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)將持續(xù)到2017年。白皮書明確表示，28納米工藝將會(huì)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)作為高端主流的工藝節(jié)點(diǎn)?？紤]到中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域巨大的市場(chǎng)需求，28納米工藝技術(shù)預(yù)計(jì)在中國(guó)將持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，為67年。具體來(lái)看，縱觀IC（集成電路）50年來(lái)的發(fā)展歷程，自發(fā)明以來(lái)所取得的成功和產(chǎn)品增值主要?dú)w功于半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷進(jìn)步。工藝技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展（圖1）,現(xiàn)有技術(shù)不斷改進(jìn)，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，帶動(dòng)了芯片集成度持續(xù)迅速提高，單位電路成本呈指數(shù)式降低。因此綜合技術(shù)和成本等各方面因素，28納米

4、都將成為未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)。從工藝角度，與40納米工藝相比，28納米柵密度更高、晶體管的速度提升了大約50%而每次開(kāi)關(guān)時(shí)的能耗則減小了50%此外，目前28納米采用的是193納米的浸液式方法，當(dāng)尺寸縮小到22/20納米時(shí)，傳統(tǒng)的光刻技術(shù)已無(wú)能為力，必須采用輔助的兩次圖形曝光技術(shù)（doublepatterning,簡(jiǎn)稱為DP。然而這樣會(huì)增加掩膜工藝次數(shù)，從而致使成本增加和工藝循環(huán)周期的擴(kuò)大。這就造成了20/22納米無(wú)論從設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)成本上一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)很好的控制，其成本約為28納米工藝成本的1.5-2倍左右。從市場(chǎng)需求角度，因?yàn)槌杀镜染C合原因，14/16納米不會(huì)迅速成為主流工藝，因此，

5、28納米工藝將會(huì)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)作為高端主流的工藝節(jié)點(diǎn)（圖2和表1）。關(guān)于中國(guó)28納米工藝制程現(xiàn)狀，自45納米工藝技術(shù)于2011年被攻克之后，以中芯國(guó)際（SMIQ為代表的IC制造企業(yè)積極開(kāi)展28納米工藝技術(shù)的研發(fā)。中芯國(guó)際的28納米生產(chǎn)制程經(jīng)過(guò)幾百人研發(fā)團(tuán)隊(duì)和近三年時(shí)間，于2013年底實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在上海試生產(chǎn)。2015年9月，中芯國(guó)際28納米工藝產(chǎn)品將基本上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。首先量產(chǎn)的將是PolySiN工藝，下一步集中在HKMG1藝。SMIC-高通進(jìn)行了聯(lián)合創(chuàng)新這次中芯國(guó)際的28納米成功量產(chǎn)，離不開(kāi)Qualcomm（高通）的鼎力支持，雙方（Foundry與fabless廠商）的合作具有典型意義和示范作

6、用。高通擁有眾多關(guān)于半導(dǎo)體工藝和設(shè)計(jì)的領(lǐng)先技術(shù)。作為雙方28納米制程工藝合作的一部分，高通為中芯國(guó)際提出實(shí)際的產(chǎn)品需求。這對(duì)幫助中芯國(guó)際利用、改進(jìn)和完善其生產(chǎn)能力，打造出高良品率、高精確度的世界級(jí)商用產(chǎn)品至關(guān)重要。同時(shí)，協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新也有利于中芯國(guó)際建立世界級(jí)的28納米工藝設(shè)計(jì)包（PDK,可以幫助高通以外的其它設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)中芯國(guó)際28納米工藝樹(shù)立信心。賽迪顧問(wèn)總裁李樹(shù)稱，今年是十二五計(jì)劃的收官之年，按照規(guī)劃，我國(guó)制造的領(lǐng)軍企業(yè)一一中芯國(guó)際要完成28nm的量產(chǎn)項(xiàng)目。在2014年下半年，高通公司開(kāi)始與中芯國(guó)際合作，幫助其在28納米上圓滿突破。資料顯示，2014年高通與中芯國(guó)際宣布了將雙方的長(zhǎng)期合作拓展

7、至28納米晶圓制造。中芯國(guó)際藉此成為中國(guó)內(nèi)地第一家在最先進(jìn)僅僅一工藝節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)高性能、低功耗手機(jī)處理器的晶圓代工企業(yè)年多時(shí)間，中芯國(guó)際28納米芯片組實(shí)現(xiàn)商用：而在2015年9月，中芯國(guó)際、國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司和高通宣布達(dá)成向中芯長(zhǎng)電半導(dǎo)體有限公司投資的意向并簽署投資意向書，投資總額為2.8億美元。如本輪擬進(jìn)行的投資一旦完成，將幫助中芯長(zhǎng)電加快中國(guó)第一條12英寸凸塊生產(chǎn)線的建設(shè)進(jìn)度，從而擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提升先進(jìn)制造能力，并完善中國(guó)整體芯片加工產(chǎn)業(yè)鏈。從高通角度，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，具也將從“中高聯(lián)合創(chuàng)新模式”中獲得巨大裨益。與中芯國(guó)際深度合作，使高通增加了一個(gè)28納米生產(chǎn)合作伙伴，該

8、模式也可幫助高通更接近中國(guó)市場(chǎng)客戶，更好地滿足中國(guó)市場(chǎng)及客戶的需求；而當(dāng)下，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)也正孕育巨大市場(chǎng)機(jī)會(huì)，高通曾在多個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)其技術(shù)正試圖“拓展互聯(lián)網(wǎng)邊界”，業(yè)界認(rèn)為與中芯國(guó)際等國(guó)內(nèi)企業(yè)的合作，對(duì)于高通抓住和實(shí)現(xiàn)未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的機(jī)遇至關(guān)重要?！奥?lián)合創(chuàng)新”模式值得推廣中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)需要模式創(chuàng)新。傳統(tǒng)IDM（集成器件制造商）模式（圖4）的高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本制約了技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)技術(shù)進(jìn)步難度大，產(chǎn)能和市場(chǎng)難以匹配：與此同時(shí)，行業(yè)分工模式導(dǎo)致工藝對(duì)接難度加大，F(xiàn)oundry（晶圓代工廠）（圖5）的標(biāo)準(zhǔn)化工藝研發(fā)不利于滿足客戶特色需求，各Foundry廠工藝不統(tǒng)一增加了Fabless（IC設(shè)計(jì)公司）的適

9、配難度，兩種模式均不能滿足中國(guó)集成電路行業(yè)的未來(lái)發(fā)展需求。而IC設(shè)計(jì)公司和晶圓代工廠的“聯(lián)合創(chuàng)新”模式更值得推崇。聯(lián)合創(chuàng)新模式是一種分工基礎(chǔ)上的緊密合作，是一種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的虛擬再整合，有利于加快Foundry工藝進(jìn)步速度，有助突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，提高Fabless工藝適配能力，提升產(chǎn)品性能優(yōu)化空間。因此，“中高聯(lián)合創(chuàng)新正推動(dòng)中國(guó)28納米走向成熟，也開(kāi)啟了IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式?！弊鳛槿蝾I(lǐng)先的無(wú)晶圓半導(dǎo)體廠商，高通是少數(shù)幾家能夠以規(guī)?；图夹g(shù)資源支持半導(dǎo)體代工廠開(kāi)發(fā)及成熟化領(lǐng)先制程工藝的廠商，并且高通秉承開(kāi)放的胸懷，與中國(guó)代工廠真誠(chéng)合作?，F(xiàn)在是一個(gè)開(kāi)放、合作、共贏的時(shí)代，此前英特爾和紫光/展訊、瑞芯微合作，高通和華為、中芯國(guó)際合作共推14nm,IBM成立OpenPOWEK金會(huì)、在華建立POWER術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等，無(wú)不體現(xiàn)了這種理念。本土企業(yè)也應(yīng)該抓住國(guó)家重視集成電路產(chǎn)業(yè)的時(shí)代機(jī)遇，與上下游合作伙伴甚至同業(yè)合作，提升技術(shù)水平和市場(chǎng)規(guī)模。參考文獻(xiàn)：【1】魏少軍，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的差距在哪？電子產(chǎn)品世界，2014(9):19【2】鄭小龍，打造合作共贏面向世界