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2021年10月23日 | 吴汉明院士：交叉学科将在后摩尔时代发挥重要作用
2021-10-23 来源：爱集微
10月22日，2021年北京微电子国际研讨会暨IC WORLD大会正式召开。大会将从22日持续到24号共计三天，大会旨在聚焦产业发展的痛点、堵点和关键点，凝聚全球半导体产业的团体力量，汇集国际国内的行业龙头和企业精英，全面构建具有全球竞争优势的集成电路产业生态高地。
今日下午，中国工程院吴汉明院士发表以《交叉学科知识·后摩尔时代芯片技术发展》为主题的演讲。
集成电路行业有着这样一条金科玉律——摩尔定律，即集成电路上可容纳的晶体管数目，每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。按照摩尔定律，几十年来，我们都在追求在更小的芯片上塞满更多的晶体管，几乎两年翻一番。但物理学总是难以违逆的，摩尔定律目前已经持续逼近极限，随之而来的将是后摩尔时代。
吴汉明提到，后摩尔时代，基本上放弃了两年晶体管密度增加一倍的节奏；成本上，在28纳米以前每两年成本就有所下降，但是再往下走成本下降趋缓；在技术上的提升也趋缓，技术已经达到饱和状态。
不过，他认为后摩尔时代具备五个特点：一是技术方向依然在探索中发展；二是不仅仅刻意追求单一的线宽；三是技术范围增宽，涉及到日常生活的方方面面；四是市场碎片化，没有明显垄断；五是研发经费相对低廉。
与此同时，也带来了五大机遇：巨大创新空间、设备和其他条件没有那么苛刻、市场空间极大、创新中小企业容易存活并成长和产品研发容易启动。
从我国一家芯片制造企业去年的报表可看出，55nm及以上节点支撑了我国芯片制造产业的主体。因此，他认为，对于国产的原材料和装备等来说，55nm机会非常大。
接着，吴汉明谈到产学研的一些经历和想法。他提到，“去年到了浙江大学以后，我发现大学的课程设置基本是设计类，只有10%左右跟芯片制造相关。然而，我国集成电路产业最缺的恰恰是芯片制造，但学校在培养人才方面又没有成体系的培训和教育。”
芯片制造在集成电路产业链具有重要地位，需要一大堆的物理、化学、数学等工具，涉及到光刻、刻蚀、薄膜等前后端制造工艺，成套工艺做下来还涉及到很多学科。由此，吴汉明认为，我们在成套工艺的制造中，交叉学科的作用是非常重要的。
他提到，在集成电路制造中，成套工艺才是核心中的核心。单一的突破和进展不是他最关心的问题，他更关心成套工艺的情况，比如是不是可以把成千上万的晶体管在硅片上做出来。“成套工艺的支撑，才是芯片制造的一个集中体现，而成套工艺的终极挑战就是良率提升。”他补充到。
通过成套工艺，可以把离散的交叉学科凝聚起来，因此，在集成电路里面必须要加强产业与科研的结合、产业与教学的结合，以及教学与科研的结合。在此思路下，吴汉明在浙江大学做了个55nm 12英寸的平台，以期借此实现协同创新、人才培养和生态建设三大功能。
最后他分享了两个重要观点。一方面，他认为我国的集成电路发展还没有充分体现产业的引领作用。另一方面，他认为产业要引领，而产能也很重要。根据近几年的产能预测，中国大陆的产能在慢慢增长，他认为国内没有产能过热，未来产能还会有很多发展空间。
“科研是手段，产业是目的，产能是王道。”他一再强调。
史海拾趣
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