中国突破半导体新工艺先要从这位美籍华人讲起|开云app登录入口

日前，中科院微电子所集成电路先导工艺研发中心在下一代新型FinFET逻辑器件工艺研究上获得最重要进展。微电子所殷华湘研究员的课题组利用低温较低压NiPt硅化物在新型FOIFinFET上构建了全金属化源漏（MSD），明显减少源漏宿主电阻，从而将N／PMOS器件性能提升约30倍，使得驱动性能超过了国际先进设备水平。

基于本研究成果的论文被2016年IEEE国际电子器件大会（IEDM）接管，并在IEDM的关键分会场之一——硅基先导CMOS工艺和生产技术（PMT）上，由微电子所的张青竹做到了学术报告，并获得IBM和意法半导体技术专家的称赞和接纳。在工艺上领先于国际大厂仍然以来，中国境内晶圆代工厂在技术上领先于Intel、台积电、格罗方德、三星等国际大厂，除了受限于瓦森纳协议无法从西方订购到最先进设备的半导体设备之外，在工艺上领先于西方也是很最重要的原因。工艺有多最重要呢？就以28nmpoly／SiON、28nmHKMG以及28nmSOI来说，虽然同为28nm制程，但由于明确工艺的区别，造成使用有所不同工艺的芯片在性能上不会有差异。

考虑到如果将意法半导体的28nmSOI和中芯国际的28nmHKMG对比可能会有有所不同晶圆厂带给的变量，那么以同使用台积电28nmLP工艺、28nmHPC／HPC＋工艺、28nmHPM工艺生产的芯片来较为，使用28nmLP工艺的芯片似乎在性能上逊色一筹，这也是当年使用28nmLP工艺的高通骁龙615在性能和功耗掌控上逊色于使用28nmHPM工艺的联发科6752和使用28nmHPC工艺的麒麟930的原因之一。而在工艺上，国内晶圆代工厂也是领先于Intel、台积电、格罗方德、三星等国际大厂的。举例来说，某自律CPU公司使用了某境内代工厂的40nmLL工艺，然后由于工艺性能受限，境内代工厂的40nmLL工艺比意法半导体的65nmGP工艺还快30％……再行比如某合资CPU公司在接续了核高基专项后，由于核高基的拒绝必需使用境内工艺，然而在使用境内28nm生产工艺流片后，CPU的主频连1GHz都将近，随后就去台积电流片了，虽然某种程度是28nm制程，但台积电就能把主频做1．2GHz以上，挑一滚体质好的，主频最低可以到2GHz……另外，除了在工艺上长年领先于国际大厂，国内晶圆厂的工艺大多是技术引进的，而非自律研发，这一方面要代价高昂资金，另外还被迫投一箩筐的各种限制性条款，这不会带给不少恶果。

要研发出有性能优越的的EDA工具，就必不可少和先进设备工艺结合，国内自律工艺很少有深亚微米的工艺，大多是180nm和130nm。虽然中芯国际有40nm，而且声称有28nm，但有可能没量产过，或者量产的都是小芯片。而引入的工艺都签过协议，这就对国内EDA公司的技术变革和发展造成了障碍。因此，自律研发的工艺就弥足珍贵了。

在此之前，国内也明确提出过S－FinFET、后栅纳米线及体硅绝缘Fin－on－insulatorFinFET等创意技术，但大多逊色于主流FinFET工艺。而本次微电子所构建的新工艺，则在性能上超过国际先进设备水平。FinFET和胡正明在讲解微电子所研发出有的新工艺之前，再行讲解下FinFET和FD－SOI工艺。FinFET中Fin所指的是鳍式，FET所指的是场效应晶体管，通一起就是鳍式场效应晶体管。

在FinFET问世前，仍然在用于MOSFET，但由于当栅长大于20nm的情况下，源极和漏极过分相似且氧化物也愈多厚，这很有可能会造成漏电现象。就在部分业界指出生产工艺不会止步不前，摩尔定律将要过热的情况下，一位华人科学家与其同事联合发明者的两项技术使生产工艺以求向20nm以下沿袭。胡正明胡正明教授国籍为美国，1947年7月出生于中国北京，1973年获得美国加州大学伯克利分校博士学位，1997年被选为为美国工程科学院院士。

2007年被选为中国科学院外籍院士。在十多年前，在美国国防部高级研究计划局的资助下，胡正明教授在加州大学研究如何将CMOS技术扩展到25nm领域。

胡正明教授及其同事的研究结果是，要么使用FinFET，要么回头基于SOI的超薄绝缘层上硅体技术。在1999年和2000年，胡教授及其团队成员公开发表了有关FinFET和UTB－SOI（FD－SOI）的论文，由于当时胡正明教授及其团队指出少有厂商可以把SOI基体做5nm，或者说等人们不具备这种技术能力时，FinFET技术有可能早已获得了充份的发展，所以还包括Intel、台积电等一大批厂商都自由选择了FinFET。凭借在FinFET等技术创新上的贡献，在2000年，胡正明教授取得美国国防部高级研究项目局最卓越技术成就奖。在2015年，胡正明教授还荣获美国年度国家技术和创新奖。

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