摩尔定律引发 技术革命下,国内半导体产业 机会
“集成电路产业是信息技术产业 核心,是支撑经济社会发展 战略性、基础性、先导性产业,目前是新基建 基石,是信息社会 粮食”,工业和信息化部电子信息司副司长杨旭东在开幕致辞中如是说。通过 组资料统计来看,目前我国集成电路产业发展已驶入快车道,年复合攀升率已超过 零%。去年我国集成电路产业规模实现 零零零多亿元,同比攀升 . %,远胜于全世界整体 负攀升局面。而在今年上半年新冠疫情 影响下,我国半导体产业依然保持了 % 攀升。今年是特殊 年,疫情 冲击,既是危、也是机。国内半导体市场理事长、中芯全世界集成电路制造有限企业董事长周子学表示,桥检车租赁快讯网内幕消息,半导体作为高度全世界化 产业,在新冠疫情向全世界蔓延情况下,也不可避免受到 定冲击。从前 季度信息产业运行来看, 方面对终端需求、物流等领域对半导体市场造成了 定负面影响,另 方面,随着线上办公、视频会议、网络授课等需求,以及 G等新兴应用 兴起,也为产业发展带来了新 机遇。事实上,通过资料统计端来看,根据国内半导体市场协会 统计,上半年国内集成电路产业销售额为 亿元,同比攀升 . %,上半年国内集成电路进出口同样保持着良好 攀升势头,发展体现了极强 韧性。他表示,在国内许多产业处于非常不利 情况下,还能有这样 攀升,对国家也是 个重大 贡献。“半导体市场依靠全世界企业和全世界供应链而蓬勃发展,我们需要关注开启 贸易与创新,这既是成功 基石,也是消费者继续享受科技福祉 必要前提”,美国半导体市场协会轮值主席、安森美半导体总裁兼CEOKeithD.Jackson强调了全世界产业链协作 重要性,他认为没有 个国家能够独立提供整个产业链,国内政府恪守承诺坚定不移地实行开启政策,稳定对外贸易和投资,是令人鼓舞和振奋人心 ,这笃定了外资企业 信心。全世界企业仍然是国产发展不容小觑 方向,通过国内半导体市场协会常务副理事长、国内电子信息产业发展研究院院长张立展出 组资料统计显示,在过去 年中,全世界半导体企业攀升近 零倍,年均增速达 %。预计到 零 零年,全世界半导体企业规模有望攀升到万亿美元规模。存量企业上,如手机、服务器等产品中,半导体价值量持续提升；新兴企业上,如 人工智能、智能汽车等,成为半导体攀升重要驱动力。值得 提 是,全世界半导体贸易值为产值 ～ 倍,半导体供应链呈现高度全世界化 态势。比如硅片 部分集中在日本、国内台湾,晶圆制造集中在国内台湾、国内大陆、韩国、日本、美国,封装测试部分集中在国内大陆、马来西亚、新加坡,整机组装集中在国内大陆、国内台湾、马来西亚、越南、墨西哥等。去年国内大陆集成电路进口金额达 零 . 亿美元,出口金额达 亿美元。
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后摩尔时代有着 大发展模式,具体 方式包括，冯-硅模式, 进制基础 MOSFET和CMOS(平面)及泛CMOS(立体栅FinFET、纳米线环栅NWFET、碳纳米管CNTFET等技术)；类硅模式,现行架构下NCTFET（负电容）、TFET（隧穿）、相变FET、SET（单电子）等电荷变换 非CMOS技术；类脑模式 D封装模拟神经元特性,存算 体等计算,并行性、低功耗 特点,人工智能 部分途径；新兴模式,状态变换（信息强相关电态/自旋取向）、新器件技术（自旋器件/量子）和新兴架构（量子计算/神经形态计算）。因而逻辑器件将会拥有 个统计,其 是结构方面,增加栅控能力,以实现更低 漏电流,桥检车租赁快讯网撰文,降低器件功耗；其 是材料方面,增加沟道 迁移率,以实现更高 导通电流和性能；其 ,架构方面,类似平面NAND闪存向 位NAND闪存演进,未来 逻辑器件也会从 维集成技术走向 维堆栈工艺。“摩尔定律放缓是不争 事实,但据OpenAI预估AI算力约每 . 个月翻倍,算力需求正已 零倍年攀升增加,甚至在摩尔定律不放缓下都难以满足日益增速 算力需求。”上海燧原科技有限企业创始人兼CEO赵立东如是说。
因此, 个小小 摩尔定律所引发 蝴蝶效应,迎接挑战 并非只有光刻、刻蚀技术,其实从工具链、产业链、产学研上来讲都是需要做好抓手,快速升级 领域。全世界产业合作具有非凡意义
摩尔定律是产业 直以来遵循 重要法则,回溯 年当时提出价钱不变情况下,集成电路可容纳 元器件数量每年都会翻番,性能也会提升 倍。 年后,这项定律被修改为两年 翻番。时至当天,多核众核、功耗、密度、频率已逐渐失效,只有晶体管密度还在继续前向发展。国内工程院院士吴汉明认为,在制程节点 零nm以后叫做后摩尔时代, nm和 nm是否还会走下去,这是业界仍未知 领域,未来 挑战非常大。但从另 个角度来看,对于国内集成电路来说,发展速度变慢也是 个机会。摩尔定律在发展过程中曾经部分遭遇了 大瓶颈,其 ,受到材料限制,发明了电化学镀铜和机械平面化 双镶嵌结构（dualdamascenceprocess）技术；其 ,受到设备物理限制,Si栅极和SiO 栅极电介质材料被金属栅极和高K电介质取代；其 ,受到光刻限制, nm以上 制程工艺,应运而生了光刻技术。实际上,正是因为受到这种限制,光刻工艺和刻蚀工艺便成为了后摩尔时代芯片图形发展 两个重要技术。通过公式得知,光刻工艺技术受到N k λ几个参数影响,在制程节点 nm- nm下产生了浸没工艺、 零nm- nm下使用多重曝光工艺、 nm- nm则使用极紫外线（EUV）工艺。但与此同时,EUV光刻也面临着光源、光刻胶和掩膜版 大挑战。掩模 整体产率约 . %,但EUV掩模仅 . %左右,EUV淹模比复杂光学掩模还贵 至 倍（ 零层到 零层交替 硅和钼层组成）。
盛美半导体设备股份有限企业董事长王晖认为半导体设备企业 兴起与成长紧紧跟随全世界芯片制造中心 迁移,而此迁移 路线依然与全世界半导体产业迁移 道路相同,未来 零年国内将成为全世界半导体芯片制造 重心。
目前国内半导体市场落后已经成为了不争 事实,但从历史来看,从 块硅单晶诞生、 块硅集成电路诞生到年产量 零零万块 过程当中,我国与美国以及日本 差距并不大；但从年产量 零零零万块开始,桥检车租赁快讯网据消息人士,我国产业就与产品国家产生了巨大 差距。究其原因,从资料统计来看,国内 基础研究 经费投入比例为 %,相对产品国家 %- %,比较少。另外,这部分 研发大部分投入都是在试错方面,基础研究比先进国家 差距非常大。因此,吴汉明认为,集成电路产业技术创新上拥有两大壁垒,分别为战略性壁垒和产业型壁垒。战略性壁垒方面,他认为重点 大卡脖子制造环节在工艺、装备/材料、设计IP核/EDA上,在此方面 产业链长,设计 领域宽；而产业型壁垒方面,他认为基础研究薄弱,产业技术储备匮乏。不过好消息是,经过半导体技术 演进和市场 变迁,全世界半导体产业正在不断迁移至国内大陆,国内大陆已逐渐成为产业第 次转移 核心。根据芯微原电子（上海）股份有限企业董事长兼总裁戴伟民 介绍,转移 原因部分是由于手机和物联网时代 序幕拉开,而这新终导致产业链从IP厂商和轻设计厂商 浮现。
美国半导体市场协会总裁兼CEOJohnNeuffer在会上指出,国内是世界上新大 电子消费国,也是美国芯片制造商新大 企业。去年,国内企业占美国半导体企业收入 %。如今,国内已经拥有了 % 芯片产量,预计到本世纪末,这 比例将攀升到约 %。此外,国内半导体企业创新能力正在不断加强,参与全世界半导体产业 程度不断加深,尤其是在晶圆厂和OSAT领域。日本、韩国、国内台湾等地都逐渐成为了全世界半导体产业链中重要 员。“这种全世界化和区域专业化推动着半导体市场发展至今,竞赛力是推动半导体进步 个重要原因。历史表明,产品国家在半导体市场 崛起确实带来了新 挑战,但全世界产业链 成功表明我们有能力去面对这种竞赛。”国内半导体市场正在开花
通过资料统计来看,国产芯片本土企业正在逐渐增加,去年企业规模达到了 . %。 零 -今年,国内半导体市场 复合攀升率达到了 . %。不仅如此,我国集成电路企业已覆盖芯片、软件、整机、系统、信息服务领域,国内已经逐渐成为全世界集成电路企业发展 沃土。“国内发展离不开世界,世界发展也需要国内。”我国积极参与X AR MIPS等全世界生态,我国阿里、中兴微、华米等 家企业成为RSIC-V 白金会员,国内积极参与全世界各类质量制定和建设……从集成电路产教融合发展联盟成立到国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展 若干政策》等多个政策利好 发布,国内 集成电路正在把握住摩尔定律放缓以及 物联网爆发 这波机会。
除了上述 光刻技术,目前纳米压印、X光光刻、电子束直写作为先进光刻技术正在高速发展之中,但这些技术在 - 内仍然有发展空间,并不会马上成为主流技术。默克中总裁兼高性能材料业务国内区董事总经理AllanGabor认为,展望未来,伴随摩尔定律 逐渐失效,正在催生新材料和新结构。在此方面,吴汉明也预测,随着工艺节点演进,摩尔定律越来越难以持续,预计将走到 零 年。在这些挑战下,新材料、新工艺将是未来成套工艺研发 主旋律。
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