6月9日,，在南京舉辦的世界半導(dǎo)體大會(huì)上,，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),、長(zhǎng)電科技董事兼首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力帶來(lái)主題為《后摩爾時(shí)代先進(jìn)芯片成品制造技術(shù)的突破》的報(bào)告,。

　　中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),、長(zhǎng)電科技董事兼首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力

　　半導(dǎo)體集成電路這個(gè)行業(yè),，我覺(jué)得和其他高科技行業(yè)一樣,，有些這個(gè)行業(yè)比較特殊的專(zhuān)用名詞,，比如毛院士和吳漢明院士講到的異構(gòu)集成,、后摩爾定律時(shí)代。但是和其他行業(yè)相比沒(méi)有像集成電路這個(gè)行業(yè)專(zhuān)用名詞家喻戶(hù)曉,，大家都在關(guān)心,。比如去年，理發(fā)師一邊剃頭一邊說(shuō)光刻機(jī)是不是我們國(guó)家買(mǎi)不到了,？今年上半年大街小巷都在說(shuō)缺芯缺產(chǎn)能的問(wèn)題,，特別是汽車(chē)缺芯的問(wèn)題,。從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始就在接觸學(xué)習(xí)集成電路，在摩爾定律方興未艾時(shí)就學(xué)習(xí)集成電路的這些人,，到了今天摩爾定律走到了后摩爾時(shí)代,，一方面讓我們感受到變化，一方面也感受到責(zé)任重大,。

　　今天,，我專(zhuān)注在后摩爾時(shí)代從芯片的制造角度和大家分享幾點(diǎn)看法，由于時(shí)間關(guān)系我只講兩點(diǎn)：一是先進(jìn)封裝正在發(fā)生華麗轉(zhuǎn)身,；二是轉(zhuǎn)身間發(fā)生了什么樣的顛覆性技術(shù)突破,。

　　一、后摩爾時(shí)代封測(cè)技術(shù)的華麗轉(zhuǎn)身

　　先看“封裝”這個(gè)詞,。雖然我自己是中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)封裝測(cè)試分會(huì)的當(dāng)職理事長(zhǎng),，但是我對(duì)“封裝”這個(gè)詞不太喜歡，我常年在IDM工作,。在IDM大家不管封裝這道工序叫封裝,，我們叫相對(duì)于前道的晶元，后道一般叫后道制造,。國(guó)際上對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈分布的時(shí)候把前道制造和后道制造是放在一起的,，其他幾個(gè)板塊設(shè)計(jì)、IP,、設(shè)備和材料,。

　　所謂的先進(jìn)封裝發(fā)展到今天，關(guān)鍵詞已經(jīng)不僅僅是把芯片拿來(lái)以后裝進(jìn)去封起來(lái),，確實(shí)是這樣,，裝進(jìn)去再封起來(lái)。現(xiàn)在的關(guān)鍵詞,，AMD這幾年來(lái)一路狂飆靠的是后道制造技術(shù),，如何提高芯片的集成度，如何提高在封裝體內(nèi)的高速互聯(lián),。所以我說(shuō)到了先進(jìn)封裝繼續(xù)往前走的時(shí)候華麗轉(zhuǎn)身的關(guān)鍵就是“封”和“裝”已經(jīng)不是它的決定因素,，而是高度集成的“集”，還有高度互連的“連”成為制造關(guān)鍵,。

　　再布線(xiàn)層線(xiàn)寬間距從20微米發(fā)展到2×2,，縮小了10倍，晶圓從28納米到今天的5納米,，3納米幾乎是同樣的進(jìn)程,。十年前手機(jī)主芯片用最先進(jìn)的后道制造工藝來(lái)做，那個(gè)時(shí)候在基板上用PUP封裝來(lái)做，到今天用扇出形的工藝+GUP來(lái)做,，要處理的晶圓節(jié)點(diǎn)從28納米到5納米,，垂直高度從1.6毫米到今天只有0.6毫米，從當(dāng)時(shí)的有機(jī)基板變?yōu)樵俨季€(xiàn),，現(xiàn)在的基板非常短缺,，用機(jī)緣級(jí)的IDU可以替代它。剛才AMD講的CPU,、GPU這幾年做得非常好,，現(xiàn)在一個(gè)是I/O的密度是15倍的提高，集成了高帶寬的存儲(chǔ)器,，而且存儲(chǔ)器和GPU之間的距離也縮短了10倍,。一句話(huà)，先進(jìn)封裝在技術(shù)向前走走到異構(gòu)集成,，微系統(tǒng)集成階段實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,。

　　從產(chǎn)業(yè)價(jià)值定位來(lái)講，我們用建筑行業(yè)和芯片行業(yè)特別是后道的制造行業(yè)來(lái)比較,，原來(lái)的傳統(tǒng)封裝說(shuō)它像是磚頭工人,，并沒(méi)有貶低磚頭的含義，制造磚頭也不容易,，但是我們只是做一塊磚頭,，到先進(jìn)封裝不僅僅是對(duì)晶圓封和裝的問(wèn)題，要進(jìn)行復(fù)雜的連線(xiàn),，進(jìn)行重組,，但這只是先進(jìn)的封裝，可以把它比喻成用磚頭來(lái)蓋墻甚至搭一個(gè)房屋,，可以把它說(shuō)成是先進(jìn)封裝的階段,。到今天異構(gòu)集成，先進(jìn)封裝走到了微系統(tǒng)集成階段,，我們做的是像建筑師一樣的工作，而不僅僅是單純的蓋房子搭墻,。你如果和建筑師說(shuō)你就是一個(gè)泥瓦匠,，他答應(yīng)不答應(yīng)？今天如果把后道制造的異構(gòu)集成所做的工作說(shuō)你就是一個(gè)封裝,，我們不答應(yīng),，我想很多業(yè)界朋友也不答應(yīng)，所以這是它的變化,。

　　這不僅僅是概念性的問(wèn)題,，左下角圖是我們截圖AMD，非常令人震撼，上周在大會(huì)上發(fā)布的,，3Dchipled集成和2Dchipled集成相比密度提升300倍,，和原來(lái)用Micro做集成的3D方案比密度提升15倍。不光是AMD,，臺(tái)積電也好,，英特爾也好，國(guó)際頭部企業(yè)都在積極布局異構(gòu)集成,，在半導(dǎo)體后道技術(shù)上發(fā)力實(shí)現(xiàn)一個(gè)是集成的問(wèn)題,，一個(gè)是高密度互連的問(wèn)題，確實(shí)在業(yè)界后摩爾定律時(shí)代,，大家用不同途徑繼續(xù)提升芯片集成度,。

　　二、先進(jìn)芯片成品制造技術(shù)的顛覆性突破

　　我用我們長(zhǎng)電科技的例子和大家講一下,。

　　這一年長(zhǎng)電科技做了重大決定,，決定在異構(gòu)集成的國(guó)際賽道上推出了注冊(cè)商標(biāo)叫XDFOI全系列的解決方案，這是基于長(zhǎng)電科技目前正在量產(chǎn)的2D封裝,，基于我們?cè)贛CM和SIP可以集成多顆5納米SOC,，加多顆高帶寬的存儲(chǔ)器，已經(jīng)量產(chǎn)?，F(xiàn)在已經(jīng)和客戶(hù)在一個(gè)一個(gè)項(xiàng)目導(dǎo)入的逐漸走到2.5D,、3D的面向Chipled方案，把更多的芯片一方面是高密度的疊加在一起,，同時(shí)用高密度的布線(xiàn)層把芯片和芯片之間結(jié)合在一起,，包括不同的形式，一系列組合圈面向異構(gòu)集成的賽道,，在積極提速,。

　　我們這次厚積薄發(fā)，在扇出型的技術(shù)長(zhǎng)電科技已經(jīng)積累量產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)將近10年,，再結(jié)合高密度的SIP的技術(shù)面向Chiplet推動(dòng)了包括2.5D的chipled,、2Dchipled、3dchipled一系列的產(chǎn)品解決方案,，和客戶(hù)在導(dǎo)入,。剛才講不同的產(chǎn)品我們?cè)?022年、2023年都有量產(chǎn)項(xiàng)目和解決方案,，這對(duì)市場(chǎng)上非?？粗械母咝阅苡?jì)算、人工智能,、汽車(chē)電子,、醫(yī)療、通信這些相關(guān)應(yīng)用都有chipled高密度集成推動(dòng)的解決方案。

　　大家一般講到2.5D,、3D,，臺(tái)積電講到最先進(jìn)封裝的時(shí)候是用TSV和芯片的疊加進(jìn)行高速互聯(lián)。長(zhǎng)電科技有所不同,，我們這次推出一個(gè)系列是用盲孔互聯(lián)形成（英）intorposer讓它來(lái)和芯片之間形成高速互聯(lián),，    因?yàn)門(mén)SV成本非常高，關(guān)鍵是良率怎么樣還達(dá)不到業(yè)界要求,，但是intorposer（音）在成本包括良率控制上都非常有效,，這是長(zhǎng)電科技積累的扇出型的高密度封裝形成我們技術(shù)的knowhow。所以推出的技術(shù)可以多層IDO布線(xiàn),，目前做到2×2的線(xiàn)寬間距,，明后年可以做到1×1高密度的線(xiàn)寬間距，40微米,，后面是20微米極窄的凸塊互聯(lián),，多層芯片疊加，集成高帶寬存儲(chǔ),，集成無(wú)源元件,。

　　紅顏色就是IDO再布線(xiàn)的層，后道我們也做出一片晶圓,，和前道的晶圓廠(chǎng)不一樣在哪里,，它那個(gè)是做電路，我們這個(gè)是專(zhuān)門(mén)為高密度的互聯(lián)做出一個(gè)晶圓,，這個(gè)晶圓和前道的晶圓結(jié)合在一起最后通過(guò)疊加和互聯(lián)把高密度的異構(gòu)集成的芯片集成在一起,，還可以根據(jù)芯片大小，如果比較小就是一個(gè)封裝體可以拿過(guò)來(lái)用,，如果芯片比較大超過(guò)20×20再結(jié)合高密度的導(dǎo)裝BGA的封裝形式再結(jié)合在一起,，為高性能計(jì)算提供大顆的高密度的芯片解決方案。

　　我還想再說(shuō)一點(diǎn),，通過(guò)高密度系統(tǒng)級(jí)的封裝,，SIP也是異曲同工，另外一條可以實(shí)現(xiàn)Chipled所要求的效果和性能,，這也是chipled的一部分,，或者chipled也是SIP的一部分，包括現(xiàn)在做的面向可穿戴的所有芯片放在一起放在一個(gè)SIP的模塊里已經(jīng)在量產(chǎn)的芯片,，包括面向6G在研發(fā)的芯片，包括在5G做的5G毫米波的高密度SIP芯片,，也包括3層SIP的疊加雙面封,，也值得大家學(xué)習(xí)和關(guān)注，也是后摩爾時(shí)代技術(shù)走向突破的另一條途徑。

　　我還要再?gòu)?qiáng)調(diào),，光有制造工藝和高密度的互聯(lián),、高密度的集成工藝還不夠，在后道制造工藝越來(lái)越重要的包括長(zhǎng)電科技也好,，國(guó)際的龍頭企業(yè)現(xiàn)在在加強(qiáng)和設(shè)計(jì)行業(yè)和IPEDA企業(yè)的合作,，后面EDA的王總也會(huì)講到。和這些企業(yè)合作,，從芯片整體的協(xié)同設(shè)計(jì)就要開(kāi)始做,，因?yàn)槲覀兊拿芏取⒓啥仍絹?lái)越復(fù)雜,，必須在芯片前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)就把設(shè)計(jì)中間的晶圓制造和后道的成品制造聯(lián)系在一起,，才能保證良率，才能保證性能提高,。原來(lái)我們說(shuō)芯片設(shè)計(jì)以后,，大致做了一個(gè)封裝設(shè)計(jì)，測(cè)試就可以,，現(xiàn)在和芯片設(shè)計(jì)要有互動(dòng),，拿到后道制造廠(chǎng)要有一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的工作，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu),、物理性能,、熱性能包括計(jì)算性能有綜合的協(xié)同，才能實(shí)現(xiàn)AMD潘總講這么高算力的芯片,。

　　除了設(shè)計(jì)以外,，測(cè)試也變得越來(lái)越復(fù)雜，這是大家往往忽視的問(wèn)題,，一般國(guó)內(nèi)廠(chǎng)包括國(guó)際做測(cè)試的廠(chǎng),，一般是客戶(hù)給我我測(cè)試，由于走到高密度集成,、異構(gòu)集成以后,，測(cè)試環(huán)節(jié)和前面環(huán)節(jié)的配合也越來(lái)越重要，從前面測(cè)試到中間的環(huán)節(jié)到最后系統(tǒng)的測(cè)試到產(chǎn)品反過(guò)頭來(lái)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試,，在國(guó)際上都有專(zhuān)門(mén)面向異構(gòu)集成成立標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì),，長(zhǎng)電科技非常早期也成為這幾個(gè)非常關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的重要成員，把測(cè)試和芯片高密度集成緊密結(jié)合在一起,，形成完整的集成電路器件的芯片成品制造的關(guān)鍵制造工藝,。

　　主要和大家分享的是這兩點(diǎn)觀(guān)點(diǎn)，總結(jié)一下,。

　　我們認(rèn)為在后摩爾時(shí)代確實(shí)先進(jìn)封裝或者封裝已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)自意范圍,，走進(jìn)了集成電路芯片成品制造這個(gè)重要產(chǎn)業(yè)階段,。在這個(gè)方面，先進(jìn)封裝,，先進(jìn)集成電路的成品制造在產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代中,，學(xué)界的各位大咖已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到它的升級(jí)換代對(duì)集成電路摩爾定律繼續(xù)向前走起到非常關(guān)系的作用。

　　這次長(zhǎng)電科技借世界半導(dǎo)體大會(huì)機(jī)會(huì),，正式把系列性的XDFOI面向異構(gòu)集成的產(chǎn)品向業(yè)界積極推動(dòng),，同時(shí)我們成立集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)事業(yè)部，用設(shè)計(jì)服務(wù)和廣大客戶(hù)結(jié)合在一起,，在后摩爾時(shí)代我們相信可以把集成電路產(chǎn)業(yè)建設(shè)得更加美好,。