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恒准精密

半导体产业迎“变道超车”机会

2020-05-27 19:07

随着集成电路制程工艺向3nm下探,摩尔定律即将逼近物理极限的声音也成为业界主流,那么3nm之后集成电路将如何发展?一般认为材料和设计结构创新是未来机遇窗口所在。此前,台积电业务发展副总裁张晓强和英特尔技术与制造事业部副总裁Zhiyong Ma都曾表达过类似观点。在众多新材料中,碳纳米管被认为是最有前途的新一代集成电路基础材料。5月22日,国际顶级科学期刊《科学》(“Science”)以长文形式刊登了中国科学院院士、北京大学电子学系主任彭练矛和北京大学电子学系教授张志勇团队的论文《用于高性能电子学的高密度半导体碳纳米管平行阵列》。该团队通过多次提纯和纬度限制自组装方法,在四英寸基底上制备了密度高达120根/微米、半导体纯度超过99.9999%的碳纳米管平行阵列,并在此基础上首次实现了性能超越同等栅长硅基CMOS的晶体管和电路。这意味着碳基集成电路已经初步具备工业化基础,“碳时代”即将到来

其次,半导体产业是一个需要巨大投入的产业,更何况从“硅时代”到“碳时代”是一场深刻的技术革命。然而,无论是政府还是企业,在看到产品之前投入热情都不高。彭练矛无奈地说:“像这样的精加工的技术,不去发展可能就不具有价值,更谈不上产品。把加工技术发展好了,未来我们可能就具备成批的大量加工最先进产品的能力。但若不建设基础能力不,未来也必定不会有先进产品诞生。”

最后,碳纳米管技术未来在器件和集成电路设计、制备技术还需要进行大量工程化开发。降低成本,提高稳定性,向商用标准迈进。

为了推动碳纳米管产业化,彭练矛和张志勇团队在北京市政府和北京大学的支持下,于2018年成立了北京碳基集成电路研究院,致力于通过材料创新将集成电路技术推进到7nm节点以下,拥抱后摩尔时代。该研究院一方面将现有碳纳米管制备技术推向工业化标准;另一方面努力打通碳基芯片制造各环节,将研究成果产品化。

全新的基础材料和晶圆制备工艺意味着一个重塑产业链的机会,从EDA到封装,需要构建全新的生态链

 

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