近些年，有关芯片技术的竞争愈演愈烈。

       “芯片产业技术发展的最大挑战在制造。”近日，在第四期中国工程院信息与电子工程前沿论坛（FITEE Forum）上，中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明如是说。

       芯片产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。然而，我国芯片产业发展却格外艰辛。

       一方面，我国芯片发展面临着国际上的战略性制约和市场竞争双重打压，另一方面，我国芯片技术多集中在中低端市场，制造工艺和产业链的完整性亟待提高。

       “以28纳米工艺产品为例，我们的器件栅厚3.3纳米、接触孔约35纳米等都已逼近物理极限。与之对应的是超大的工程量，需要同时制备300万亿晶体管、3000万亿通孔、3万多公里的沟槽、60多种材料，这一过程涉及1000多个工艺。这是极小与超大两大极限的组合。”论坛上，吴汉明详细地报出这些数据。

       他认为，集成电路芯片的产业生态链又“长”又“宽”。

       其中，“长”是指产业链长，其涉及原材料、设计IP核（指经过验证、可重复使用的具有某种确切功能的集成电路设计模块）、芯片制造、装备材料、封装测试、系统设计等多个环节。“宽”指的是涉及学科的范围宽泛，包括但不局限于物理、化学、材料、电子、计算机等学科。

       “如果把芯片制造比作一个人，大脑就是设计和IP核，肌肉是制造工艺，骨骼是装备和材料。”吴汉明打了一个形象的比喻说。

       进入后摩尔时代后，吴汉明提出四大创新建议。

       一是政策创新。他建议，加强产学研一体化建设。在前沿技术方面，充分发扬科研院所和高校的创新精神，在新结构、新材料和新工艺方面开展原始创新；在生产前的技术研发阶段，由于国内集成电路制造企业研发能力较弱，对于具有较高学术影响力的先导性成果，企业可瞄准市场开展研发应用。在产业技术阶段，应由科研院所和高校提供理论支持，帮助企业解决具体问题，加快推动企业技术快速发展。

       二是商业模式创新。例如，SIDM模式是指由数家设计公司共同投资成立后端工艺的半导体代工厂。设计公司各自设计产品，共同拥有半导体代工厂。该模式成本低廉，符合中国的市场需求。

       三是强化产业链建设。除了加强装备与材料的产业链建设以外，业界还需重视设计技术服务。他指出，由于受到设计服务不足及IP核匮乏、成套工艺缺失和制造工艺不稳定等因素影响，目前我国国产芯片设计和制造脱节，经常面临“国内设计、国外制造”或“国外设计、国内制造”的尴尬处境。

       四是技术创新。在他看来，目前产业中主流的CMOS（互补金属氧化物半导体）器件有四大发明，即3D FinFET（鳍式场效应晶体管）器件结构、高介电常数和金属栅、应变硅、源漏提升，这些都是高校和研究所20年前的基础研究成果，研究界亟须加快技术创新。

       面向产业的技术创新要有针对性。为此，吴汉明提出三大技术出路：一是探索包括3D FinFET、周围栅极、量子隧穿效应等新器件结构；二是寻找硅材料的替代品，包括硅—锗、合金隧道、III-V材料、石墨烯、自旋晶体管、二维材料等；三是从现有晶体管寻找出路，比如可在多核芯片、特制芯片、新品种芯片、3D封装及芯粒等方面进行尝试。