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努力为中国的集成电路行业做梦

来源:互联网

研究人员在光刻实验室工作

小筹码秉承着中国技术创新的梦想和动力。

芯片是信息时代的核心基石。它被誉为现代工业的“食品”,已成为全球高科技竞争的战略高点。然而,长期以来,中国在西方引进先进的制造设备,材料和工艺受到各种限制。要获得具有自主知识产权的高科技芯片,就必须开发中国自己的集成电路制造系统。

近年来,中国在一体化领域投入了大量的人力物力,取得了显着成效。特别是中国科学院微电子研究所集成电路试验研发中心经过四年的努力,在22纳米关键工艺技术试点研究和平台建设方面取得了重大突破。

这使中国的集成电路制造业拥有自己的发言权。这一成果还为中国继续自主研发16纳米及以下关键技术提供了必要的技术支持,标志着中国已开始成为世界尖端的集成电路技术创新链。有自己的地位。在2016年北京科技奖中,“22nm IC核心技术与应用”项目获一等奖。

它与摩尔定律的生死有关

许多人都知道摩尔定律,但很少有人知道摩尔定律在2004年左右几乎“死了”。

最后,它是一种称为高k金属门的技术,它允许我们在不考虑芯片过热或泄漏问题导致的计算机或移动电话性能的情况下轻松地工作并访问互联网。

根据摩尔定律,每18个月在同一硅片区域“插入”两倍多的晶体管。根据前一工艺,晶体管的组件已经制成几个分子和原子的厚度,并且构成半导体的材料已达到极限。其中,达到此极限的第一个元件是构成晶体管的栅极氧化物——栅极电介质。原始工艺使用二氧化硅层作为栅极电介质。

“我们可以将闸门与控制水管的阀门进行比较,打开水流,然后关闭截流流量。”中国科学院微电子研究所集成电路试验技术研发中心主任赵超告诉记者,自65nm以来,我们一直无法让二氧化硅的硅栅极电介质继续缩小变薄。如果不能解决栅极泄漏的泄漏问题以及源极和漏极之间的泄漏,摩尔定律可能会失败,并且新一代处理器的出现可能变得无限期。 。

寻找比二氧化硅更好的“绝缘体”迫在眉睫。 “这种材料应具有良好的绝缘性能,并在晶体硅衬底的栅极和沟道之间(源极和漏极之间)产生良好的场效应。”赵超告诉记者,英特尔科学家经过反复测试,率先在22nm CMOS技术节点上引入高k金属栅极技术,有效降低成本,降低功耗,提高器件性能。

“这项技术拯救了摩尔定律,成功开发了高k金属栅极并将其投入批量生产,并被誉为半导体行业40年来的里程碑式革命性突破。”赵超说。

从那时起,22nm CMOS技术已成为世界上具有重大技术创新的另一代集成电路制造技术。所有国家都投入了巨额资金,力争抓住技术制高点。

这是中国集成电路研发体系无法绕行的情况。 “2009年,在国家重大科技项目的支持下,中国开始研究和开发22nm的关键技术。我们与联合项目单位,北京大学,清华大学,复旦大学和中国科学院微系统研究所共同实施了该系统。联合研究。“赵超说。

加入高端集成电路试验流程研发国际俱乐部

4个“千人计划”,5个中国科学院百人计划,30多个工业核心工程师......先锋流程研发中心拥有如此令人羡慕的国际研发团队。

2009年,在国家重大科技项目的支持下,微电子成立了研发团队,并引进了大批海归人员。建有集成电路试验技术研发中心,拥有200多名研发人员。赵超就是其中之一。

研究和发展方向已经取得,人们也有,但项目团队仍然面临着巨大的挑战。

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