华为被制裁后，国人意识到，原来我们在半导体制造技术方面如此落后，一些人甚至产生了极度悲观的情绪：集全西方之力打造的EUV光刻机，仅凭中国怎么可能造出来？

有这样的悲观情绪在所难免，因为EUV光刻机是集合数十个西方国家的技术优势，由数万个精密零部件打造的人类工业皇冠上的明珠。

中国独自研发EUV光刻机确实存在很多困难，但中国人民骨子里从不畏惧困难。愚公移山、大禹治水这些故事深深烙印在中国人的脑海里，中国传统文化内核告诉我们的道理是人定胜天！没什么坎是过不去的，没有什么山是搬不走的。

这不，在中国集成电路设计创新大会暨一个应用博览会（ICDIA2022）上，国家02专项总师叶甜春给国内产业人士和关注中国半导体产业发展的老百姓打上了一剂强心针。

叶甜春总师为中国半导体发展提出三个换道路径，分别是近期换道路径、中期换道路径和远期换道路径。

近期换道路径是未来3-5年中国半导体发展路径规划，这个路径可以称为“非EUV路径”，即不依赖EUV光刻机也能造出高端芯片。大致的原理是在14-7纳米工艺平台引进3纳米采用的纳米环栅（GAA）结构提高性能，用系统封装/Chiplet提高功能集成度。

简而言之，该路径的主要方向就是大力发展高性能晶体管技术和先进封装技术以弥补EUV光刻机的缺失。

GAA晶体管技术一般用于5nm以上的先进工艺，技术上要领先台积电目前正在使用的FinFET技术。目前已经确定三星3nm将会采用GAA技术，届时三星有望在3nm工艺节点上超越台积电。

根据官方介绍，与7nm芯片相比，基于GAA技术的3nm工艺打造的芯片逻辑面积将减少45%，功耗降低50%，性能提高约35%，并且可在极低电压环境下稳定运行。

我们再来了解一下Chiplet，它是一种功能电路块，包括可重复使用的IP块，通常也被称作“小芯片”或“芯粒”。该技术的优势是设计弹性大、成本低、上市快，是后摩尔时代半导体产业的最优解之一。

简单来讲，Chiplet封装模式就是将一个功能丰富且面积较大的芯片裸片拆分成多个芯粒（chiplet），这些预先生产好的、能实现特定功能的芯粒组合在一起，通过先进封装的形式（比如3D封装）被集成封装在一起即可组成一个系统芯片。

从中芯国际离职的半导体大牛蒋尚义就曾力推发展先进封装和Chiplet，但同样是从台积电出身的梁孟松却坚持在先进制程工艺路线上继续突破。

不过随着EUV光刻机进入中国大陆的希望越来越渺茫，中国半导体短期的发展路线不得不以发展先进封装和Chiplet为主。至少在未来3-5年，叶甜春总师向我们确立了一条可行的、正确的、以发展Chiplet为主的非EUV路径。

只要在未来3-5年，通过非EUV路径，中国能够制造出5nm性能水平的芯片，那么我们就可以自主满足95%以上的市场需求，高端芯片自主程度会大大提高，届时华为当前面临的供应链危机也会大大缓解。

再简单聊一下中期换道路径，这是未来5-10年中国半导体的发展路径，简而言之就是用FD-SOI（全耗尽型绝缘体上硅）技术代替目前主流的FinFET技术。

FD-SOI和FinFET的路线之争由来已久，FD-SOI于2000年发布，立体型结构的FinFET晶体管技术于1999年发布。可别小看这一年的差距，由于FD-SOI诞生时间相对较晚，在技术初期探索阶段没有出现具有市场竞争力的产品。

而更早发布的FinFET技术凭借先发优势，率先大规模商业化，英特尔从酷睿i7-3770平台就开始大规模使用了该技术，随后台积电的FinFET产品也大获成功，而高产能、高质量的FD-SOI衬底制备技术在当时仍不成熟因此错过了占领市场的黄金窗口。

但其实成熟的FD-SOI技术在某些方面比FinFET技术更具优势。比如，FinFET技术由于采用三维结构，工艺复杂，成本极高；并且7纳米开始就必须引入EUV光刻机，导致芯片设计和芯片制造成本大幅增加。

IBS的CEO Handel Jones对半导体工艺成本有非常深入的研究，他曾经指出，在相同的条件下，12nm FD-SOI的工艺要比7nm FinFET工艺在成本上低27%。

此外，在设计成本上，12nm FD-SOI工艺的设计成本大概在5000万美元到5500万美元，而16nm FinFET的设计成本就已经达到了7200万美元。

对于中国来说，FD-SOI工艺最重要的优势是门槛低，更容易进入中国。FinFET技术目前已经通过并购等方式集中在少数几家国际晶圆厂巨头手中，在当下的国际形势下，先进的FinFET技术已经很难进入国内。然而FD-SOI全球产业生态圈目前还不太完善，让我们看到了突破的希望。

叶甜春总师强调，国产平面工艺设备自主率高达70%，有能力支撑FD-SOI技术开发，预计10年内对EUV光刻机没有依赖。

最后再讲一讲中国半导体远期换道路径，这个主要是针对未来10-15年的发展路线，主要的关键词是垂直器件三维电路。垂直型IC架构是未来半导体工艺的发展方向，但是对芯片设计公司、EDA软件以及其他芯片制造环节都提出了巨大的挑战。

垂直IC架构的目的是向上堆叠立体集成，尽量提高集成度，它要求芯片设计工程师将更多的晶体管装入固定空间。标准单元体积塞入更多晶体管，这意味着芯片的性能将会更高，功耗也会更低，应用潜力巨大。

总而言之，这三条中国半导体换道路径给行业发展指明了方向，也给我们树立了极大的信心。既然要制裁我们，那么就换条路线，肯定能突围！

叶甜春总师也表示，过去12年，中国集成电路建立了完整的芯片工业体系，研发、设计、制造、终端、晶圆等方面均有布局，并且保持了高速增长，这是我们保持信心的基础。

我也相信，在产学研界不断努力下，在国家政策的大力支持下，中国一定能够建立起自己的半导体体系，一定能排除万难，突破封锁！