我国集成电路产业仍存两大壁垒，摩尔定律等瓶颈急需解决

9 月 18 日，2020 第 23 届中国集成电路制造年会暨广东集成电路产业发展论坛盛大开幕。中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明出席大会，并以《我国集成电路产业发展面临的新机遇与新挑战》为主题演讲，为我国集成电路的发展提出建议。

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吴汉明表示，我国集成电路产业发展除了需要巨大资金和人才外，还存在两大壁垒，一是战略性壁垒，包括巴黎统筹委员会和瓦森纳协议等，我们需要拥有相对可控的产业链，重点布局工艺、装备和材料、设计 IP 核以及 EDA。二是产业性壁垒，包括世界龙头企业早期布置的知识产权等，我们需要拥有专利库，掌握核心技术。

“从国内集成电路产业与世界先进水平差距演变来看，在上世纪 50 年代，第一个硅单晶诞生时，中国比美国晚 6 年，而且比日本还早了两年，但随着时间的推移，国内集成电路产业与世界先进水平的差距越拉越大。”吴汉明指出，我们领会到了研究和产业的关系，研究是手段，产业是目的，如果有很多研究没有产业，还是等于零，这是一个经验教训，产业导向太重要了，尤其是我们这个行业。

从摩尔定律的角度来看，吴汉明认为，摩尔定律有三大瓶颈，第一是材料的瓶颈需要突破。第二大瓶颈是器件的物理局限，我们就需要用一些新的三级材料来替代原来的氧化硅的三级。第三个瓶颈是工艺上的突破，光刻工艺一直是我们做工艺的第一瓶颈，是一个基础性的挑战。这些挑战看似是产业遇到的挑战，实际上这些挑战都必须要有很厚实的基础研究成果来支撑，我们产业里看到的挑战都是 10 年前，甚至 20 年前的一些基础研究的成果来铺垫、支撑，使得我们突破这些瓶颈。

值得注意的是，中国在基础研究方面的投入还远远不够。吴汉明指出，从全球研究经费的分布情况来看，我们所有研发经费的总额比英美法日并没有少，比有些国家还多，但是我们的比例是严重失衡，主要是体现在我们 5%的经费是投入在基础研发上，而其中 84%的经费都是在试验发展的研发用途上，通俗来讲就是试错。这样研究的途径和方式其实是很令人担心的，尤其是我们一些芯片制造企业，工艺就是在试错，试错的成本占了整个研发经费的 84%，这是很不好的现状。我们必须要有一个基础的引导，使这种所谓试错式的研发变成实验式的研发。

在如何衡量国内集成电路制造水平方面，吴汉明认为，成套工艺是集成电路产业水平的集中表现，因为它需要把包括光刻技术、薄膜技术在内的很多关键技术，进行完整的工艺集成后，形成一个可以商用的成套工艺支撑某一个产品，这才能真正衡量集成电路制造水平。

“现在产业情况比较糟糕，我们遇到了很严重的挑战，但大家也不用太担心，我们一路走过来，各种各样的封锁使得我们有各种各样的突破，包括像航天、超算，都是在封锁的条件下突破，所以再封锁五年、十年，我觉得什么问题都解决了。”吴汉明指出，2019 年本土的占有率将近 30%，是我们史上最高的，虽然 2020 的数据还没出来，但是我有信心国产化芯片的比例一定会往上走，因为有很多芯片使用企业正在积极地使用国产芯片，所以这是一个机会，也是一个挑战。

吴汉明认为，工艺的最大挑战实际上就是光刻和新材料，但是成套工艺是一个标志性的诉求，后摩尔时代的碎片化，对我们国内众多的中小企业可能是个机会，尤其是我们国产化的推进，比以前要顺利得多，虽然摩尔定律可能会终止，但是我们的创新永无止境。

摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）的经验之谈。其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过 24 个月便会增加一倍。换言之，处理器的性能每隔两年翻一倍。

摩尔定律是内行人摩尔的经验之谈，汉译名为“定律”，但并非自然科学定律，它一定程度揭示了信息技术进步的速度。

吴汉明，1952 年 6 月出生，微电子工艺技术专家，中国工程院院士，中芯国际集成电路制造有限公司技术研发副总裁，灿芯创智微电子技术（北京）有限公司总裁  。

1987 年吴汉明从中国科学院力学研究所博士毕业后先到美国得克萨斯大学奥斯汀分校和加利福尼亚大学伯克利分校进行博士后研究；1993 年归国后回到中国科学院力学研究所工作；1994 年被破格提升为研究员；1995 年到美国阿拉巴马一家公司工作；1999 年加盟英特尔并但担任主任工程师；2001 年进入中芯国际集成电路制造（北京）有限公司，担任技术总监；2013 年被评为北京市首批“北京学者”；2014 年被评为第五届全国杰出专业技术人才；2019 年当选中国工程院院士  。

吴汉明组织推动中国国内设计公司产品在中芯国际制造，主持和参与了中国 130-22 纳米工艺技术研发。