后摩爾時代前端制造面臨三個挑戰終極挑戰為良率的提升

日前，中國工程院院士，浙江大學微納電子學院院長吳漢明在2021第十九屆中國半導體封裝測試技術與市場年會上表示，后摩爾時代導致前端制造將面臨三個挑戰:基礎挑戰為精密圖形，核心挑戰為新材料，終極挑戰為良率的提升此外，他在演講中提出了三條可以突破高算力發展瓶頸的創新途徑:三維異質集成晶圓級集成，存算一體范式，可重構計算架構

如何應對市場對算力需求的提升

吳漢明指出，現在摩爾定律發展已經開始放緩，晶體管密度不能按照以往兩年增加一倍的節奏發展從制造成本上來看，在28納米以前的工藝制造成本下降速度較快，但28納米之后制造成本下降趨緩性能方面，2002年以前大概每年都可以提升52%，到2014年，每年提升降為12%到2018年，每年性能僅能提升3.5%，所以性能提升也呈趨緩態勢

種種跡象表明，后摩爾時代已經來臨，吳漢明認為這導致前端制造將面臨三個挑戰:基礎挑戰為精密圖形，核心挑戰為新材料，終極挑戰為良率的提升。

如何應對市場對于算力需求的提升吳漢明表示，通過計算范式，芯片架構和集成方法等技術創新，可以突破高算力發展的瓶頸，并提出三條創新途徑:一是三維異質集成晶圓級集成，二是存算一體范式，三是可重構計算架構目前，基于TSV的三維異質異構芯片已經公開發布了，采用28納米工藝的全球最大容量存算一體芯片，單芯片算力達到了300~500TOPS，采用40納米工藝的混合粒度可重構芯片也實現了效能全球領先吳漢明建議，在1~2年內，將存算一體芯片和可重構計算芯片利用三維集成技術集成在一張Substrate，隨后在3~4年內，再通過晶圓級集成在一個大硅片上

急需一條先導線讓交叉學科實現產業化

在談到集成電路產教融合話題時，吳漢明指出，芯片制造技術成果轉化的特點，一是轉讓，將技術成熟，可以在生產上直接應用的成果，在其使用范圍內加以應用和推廣，擴大生產規模二是轉化，將實驗室取得的初試成果進行開發和中間試驗，使之變成生產上可以直接采用的成熟技術，實現大生產就轉化而言，核心在于演示生產的可行性，也就是中試環節驗證

集成電路器件的四大產教融合成果轉化包括三維器件，高介電常數和金屬柵，應變硅以及源漏提升實驗室的成果通過Pilot—line實現產業的成果轉化目前，我國真正通過產教融合轉化出來的成果還較少吳漢明指出，核心問題在于，缺少一條能讓交叉學科開花結果的Pilot—line，以使得成果真正實現產業化

吳漢明一直在做準備，希望籌建一個具有成套工藝線三大功能的產教融合公共平臺三大功能分別為:一是協同創新，打造設計制造一體化平臺，從設計到試驗再到制造，縮短研發周期，二是人才培養，從各個方面支撐新工科學院建設，讓學生有機會從設計到制造，真正全方位了解集成電路，三是生態建設，支持產業鏈建設，完善創新生態吳漢明指出，成套工藝是學科交叉的手段，是成果轉換的途徑，也是產業水平的集中標志目前，產教融合的浙江大學成套工藝研發線已經在建設當中，預計今年9月完成，10月開始流片