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日前在第二屆中國（成都）電子展集成電路產業發展高峰論壇上，電子科技大學集成電路中心主任、博導張波教授做了“後摩爾時代的特色工藝及中國發展機遇”的主題報告演講，小編以張波教授的演講為基礎，對特色工藝的發展以及中國的機遇做了本文的分析。
正文：
半導體的發展工藝離不開摩爾定律，英特爾一直將摩爾定律作為其發展的技術原則，很長一段時間英特爾一直採用Tick-Tock這樣的戰略，即為一年工藝一年架構，延續著兩年翻一番的集成電路發展。然而當摩爾定律到了極限該怎樣？摩爾定律仍需要不斷髮展，工藝也需要繼續前進。
張波教授在會上講到，回顧過往，半導體的發展路線呈現三維發展的態勢，一個是尺寸依賴的先進工藝，另一個是非尺寸依賴的特色工藝，再就是先進封裝技術。其中非尺寸依賴的特色工藝，如eNVM，RFCMOS，SOI，MEMS，GaN，SiC等也被業界稱為後摩爾定律（More than Moore）。
半導體發展路線圖
在說後摩爾定律之前，讓我們先來回顧下什麼是摩爾定律。
摩爾定律（Moore’s law）：集成電路上可容納的晶體管數目，約每隔兩年便會增加一倍。
什麼是後摩爾定律（More than Moore）？白皮書是這樣解釋的：“器件價值或者性能的提升，不完全靠尺寸縮小，而是通過功能的增加”。
XFAB理解的後摩爾定律是：“Intergrating analog function into CMOS -based specialty technologies enables cost-optimized ang value-added system solutions”。翻譯過來的意思是：將模擬功能集成到基於CMOS的專業技術中，可實現成本優化的增值系統解決方案。
“摩爾定律在指引半導體產業發展的過程中無疑是舉足輕重的，尺寸的不斷減小對於數字領域的存儲器和微處理器等會帶來革命性的變化。但是模擬電路領域並非如此。很多應用，比如RF器件、功率管理系統、生物芯片、傳感器及MEMS等在半導體世界也有自己的一方天地。將CMOS技術與模擬/混合技術向結合無疑會為消費者帶來更多的價值。”X-Fab的市場與銷售副總裁ThomasHartung說。
張波教授闡述道，非尺寸依賴的特色工藝，意味著建廠與維護成本低，且工藝相對成熟、產品研發投入相對較少。然而XFAB的開放式平臺顯示出特色工藝的平臺繁多，種類繁多，其中安森美的MOSFETs就有2504種，多種特色工藝平臺共存。
X-FAB的開放平臺技術一覽
為什麼說中國發展特色工藝有機遇？
據IHS、新時代證券研究所數據顯示，2017年全球前十大功率半導體分立器件廠商佔據了60.60%的市場份額。據IC insights數據分析，2017年全球前十大模擬芯片廠商銷售了約330億美元，佔據了接近61%的市場份額；而2018年模擬芯片市場分佈顯示，2018年全球前十大模擬芯片廠商銷售了361億美元，佔據了60%的市場份額。
2017年功率半導體分立器件市場分佈
2017年模擬芯片市場分佈
2018年模擬芯片市場分佈
由上述數據可以看出特色工藝產品尚無壟斷企業，再加之特色工藝應用強相關，且無壟斷企業。這些足以給中國發展特色工藝帶來了機遇。
中國是製造大國，改革開放40年來，我國建立了門類齊全的現代工業體系，工業經濟的實力遠遠壯大並躍升為世界第一製造大國，也是世界上唯一擁有完整的製造業體系、產品和產業鏈的大國，世界銀行統計數據顯示，2017年中國製造業增加值為3.59萬億美元，佔全世界的28.57%，是美國和德國製造業增加值的綜合，遙遙領先於世界其他國家。
中國也是集成電路應用大國，自2012年起至今，中國的集成電路消耗佔全球的50%以上。
全球集成電路消耗佔比情況
中國還是集成電路進口大國，根據中國海關總署公佈的數據顯示，2018年全年，中國進口集成電路4176億個，其中處理器及控制器約1189億個，存儲器約398億個，放大器295個，集成電路進口均價50.75美元，總金額高達3120.58億元（約合人民幣2.1萬億元），佔我國進口總額的14%左右。其中CPU 的價格更是昂貴無比，一個Core i9-9900K的價格約4099元，Core i7-9700K的價格約為3099元。
總體來看，特色工藝產品，國產替代空間巨大，有市場空間，我們是否有產業基礎？
近些年，中國不少廠商佈局特色工藝，例如上海華虹宏力與華虹無錫佈局8英寸、12英寸，華潤微電子和杭州士蘭微集成電路更是有6英寸、8英寸以及12英寸的工藝，另外還有CEC上海積塔半導體特色工藝生產線及芯恩（青島）集成電路有限公司等等。可見特色工藝產品的公司不在少數。
中國特色工藝產業基礎一覽
那麼中國在建的特色工藝產品線是否產能過剩？張教授的答案是：不會
2018年臺積電的300mm晶圓產能1200萬片，200mm晶圓產能1100萬片，200mm較2013年增長540萬片。前面提到這些大陸全部企業的產能可能沒有一個臺積電的產能多。
中美貿易戰以及2017-2018年市場缺貨行情的推動下，5G、AIoT以及汽車領域的發展給中國特色工藝的發展產生了很大的機遇。但是有機遇的同時也面臨著不少挑戰，為什麼國際大廠能夠迅速佔領市場，我們差在哪裡呢？這可以歸結為以下幾點：
一是我國相關企業產品體系單薄。二是特色工藝所相關的特色產品常常是工藝、產品與應用密切相關。三是縱觀全球排名前十的模擬芯片廠商，國外特色工藝企業常常是IDM形態，而且是老牌企業，歷史悠久，經驗豐富，且人才濟濟。
前十大模擬IC廠商
張波教授最後總結到：“雖然有上述的挑戰，但是我們也有優勢，中國是集成電路的市場大國，特色工藝產品與市場應用是密切相關的，我國自主可控芯片的生態環境，我們的特色工藝經過幾代炎黃子孫的不懈努力，所有這些因素的協同作用下，中國特色工藝發展是有機遇的。”
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