FinFET成主流与FD-SOI形成应用互补

 

 随着半导体工艺技术的进步与智能手机对极致效能的需求加剧，移动处理器的工艺制程正在迈向新的高度。目前，全球领先的晶圆代工厂商已经将工艺制程迈向10纳米FinFET工艺，16/14纳米节点的SoC也已实现量产，那么半导体技术节点以摩尔定律的速度高速发展至今，移动处理器的工艺制程向前演进又存在哪些挑战?同时，进入20纳米技术节点之后传统的CMOS工艺式微，这将给FinFET与FD-SOI工艺在技术与应用上带来怎样的发展变革?

5纳米节点是目前技术极限 摩尔定律被修正意义仍在

全球半导体产业经历了50年的快速发展，其主要驱动力与应用市场已从PC转向智能手机，如今在等待新的杀手级终端应用出现的同时，智能手机依旧是推动其技术演进的重要驱动。

展讯通信营运副总裁陈庆安在接受《华强电子》采访时称，早在2000年初，整个半导体产业的驱动力来自于PC产业，以GPU为首，但在接下来的十几年中业界已经发生一个重大的变革，半导体产业的进步已经由GPU驱动的模式转向了手机驱动的模式。

由于手机市场的快速发展，用户对手机性能规格的要求也在不断地提高，而要做到这一点必须要保持半导体工艺制程的进步。“如今的手机处理器的运算能力几乎就是一台微型PC，按照摩尔定律，芯片上集成的晶体管越来越小，越来越多，成本不断下降，而运算能力则不断提升，使得移动处理器可以做更多的应用。”陈庆安表示，不管是今天的智能机还是未来的虚拟现实，都是半导体工艺进步带来的结果，这也就是为什么智能手机产业会成为如今半导体发展驱动的龙头。

联芯科技有限公司副总裁成飞在接受本刊记者采访时表示，计算能力、功耗控制、成本、供应量等都是智能手机处理器不断进行技术节点演进的动力，每一代SP处理器因用户的需求而寻求更高效的解决方案，包括通信架构、基带算法、外设接口、存储架构、目标成本等需求又倒逼半导体工艺的进步，来实现并超越摩尔定律下用户的预期，以超额利润消除巨大的成本压力，进而不断循环，形成增量，加速的半导体产业发展态势。

“SP处理器问世以来，半导体工艺更新速度明显加速，这在以往的发展历史上是前所未有的，以智能手机作为硬件平台的处理器工艺，演进速度已接近技术极限。”成飞进一步表示，为应用和软件提供了广阔可靠而价格低廉的产品应用环境，新的应用模式和产品定义将带动半导体产业进一步健康发展。

随着演进速度已接近技术极限，摩尔定律对半导体产业的发展推断正在被打破，以智能手机为核心驱动的移动处理器已实现了14纳米技术节点。陈庆安表示，实际上当前的半导体技术节点已经做到了10纳米，摩尔定律正在被打破，但还没有被打破，仍在延续，而10纳米也不是极限，7纳米是目前我们看到的最先进工艺。

资深半导体产业专家莫大康教授认为，对于半导体产业日趋成熟的重要标志是，推动产业进步的经典——摩尔定律已经正式被修正，由之前的每两年前进一个技术节点，改为如今的2.5年或3年。

成飞对此表示认同，并称，摩尔定律仍有指导意义，从手机处理器的发展来看，10纳米、7纳米均已进入验证阶段，未来技术极限应低于7纳米。

联发科副总经理、CTO周渔君在接受本刊记者采访时表示，过去业界认为20纳米是物理极限，随着半导体技术的进一步突破，未来将会往更小的方向发展，目前看到的物理极限是5纳米节点，而在当前的10纳米节点上，联发科会走在前沿，将在今年年底发布采用FinFET工艺10核10纳米的X30移动处理器。

莫大康教授告诉记者，许多顶级IDM大厂纷纷在28纳米制程开始停止跟踪摩尔定律，转而拥抱代工，导致全球代工业的表现一枝独秀。这也是目前三星、台积电等代工厂商大者恒大的原因，而摩尔定律的指导意义仍在。

事实上，对于半导体产业发展以及摩尔定律所引导的物理极限，目前很难去界定半导体技术发展的极限节点到底是多少。陈庆安告诉记者，无论是7纳米，还是未来的3纳米节点，距离技术极限仍会有一段距离，所谓的技术极限要看如何定义它。从摩尔定律的角度来看，技术发展的极限不仅仅是一个技术问题，更多的是一个经济问题。无论是7纳米，还是未来的3纳米，在技术上都可以实现，但最终它是不是能够符合客户和用户的需求，这就是影响了该技术的发展关键。

所以，半导体技术的发展极限目前并不明确，但我们不能够低估这个产业的能力，几十年来，很多人认为摩尔定律走不下去，但实际上它延续至今，原因在于现有的很多厂商会不断去在技术的发展上进行改良，超越原本的一些极限。所以我们不能低估产业的创新能力，即使摩尔定律不能走下去，这不代表它没有办法继续创新，比如现在有人提出了More than Moore理念，采取将几个硅片同时放在一个芯片去达成摩尔定律没有办法实现的一些突破，所以说，对整个半导体产业来讲，还是会持续有创新来推动行业向前发展。