以芯片为代表的集成电路是信息产业的基石，在60多年的发展中，涌现出了很多里程碑式的创新。同时，集成电路产业的飞速发展以及国际环境的变化，让芯片成为国际科技竞争以及民众关心的焦点。2023年3月9日，集成电路学院蔡一茂教授做客才斋讲堂，主要探讨集成电路技术创新中的经验教训对于从事集成电路技术研究及其他学科的重要借鉴意义，以及我国集成电路产业发展的现状和趋势。

　　蔡一茂教授主讲才斋讲堂第242讲

　　蔡一茂教授首先从自然界和人类能够探索的尺度谈起，介绍了微电子、集成电路、半导体等相关名称之间的关系。他认为，从微电子到集成电路是量变引起质变的过程。从1947年12月16日贝尔实验室发明第一个晶体管揭开了集成电路的历史算起，芯片的问世经历半个多世纪，对人类的发展做出重要贡献。芯片的生产由几个重要部分组成，包括芯片的设计与仿真、芯片制造以及测试和封装。在半导体产业的发展中，摩尔定律发挥了重要的指导作用，该定律认为半导体集成电路的密度或容量每18个月翻一番。现如今，随着AI和5G技术的发展，大算力和高性能存储需求进一步促进了芯片的快速发展。在半导体产业的发展中，高校是重要的创新的源头，贯穿集成电路技术发展中的众多变革性创新都源自于高校，同时实际应用又都离不开顶尖公司的继续工程研发，是典型的产教融合的模式。

　　蔡一茂教授认为，后摩尔时代是挑战与机遇并存的时代。在摩尔转折的关键期，亟待底层器件与集成的创新突破，当前集成电路强国均已加快相关技术的研发布局，新技术不断涌现。为此，他回顾了集成电路技术创新的几个重要代表。首先，他以Gate-first（先栅极）和Gate-last（后栅极）两个技术路线之争，说明保守和创新带来的不同影响；其次，他用SOI与硅基之争说明了好技术并不一定带来好市场，还需要生态建设的支持；第三，他以FinFET技术为例，说明了习惯既可能是创新技术的推力也可能是阻碍。最后，他以浸没式光刻机为例，说明了一些重要的创新突破往往来自很简单的基本原理。　

　　谈到当前中国集成电路产业的发展，他认为中国集成电路产业真正的“痛点”在于中国集成电路先进制造水平的严重制约。在国内外的产业发展环境下，国内当前产业面临着产教脱节、资本过热、基础薄弱等挑战，同时美国通过对内激励、对外限制、拉帮结派、并购扩张等方式加紧对华科技围堵。尽管当前中国半导体产业面临企业多而不强、基础环节受制于人、部分领域低水平重复建设、中美科技趋向脱钩等挑战，但作为后发者，在面临“危”的同时，也能寻求到发展机遇。　

讲座现场

　　讲座最后，蔡一茂教授与同学们就集成电路的前沿研究、集成电路产业存在的关键挑战等相关问题进行了热烈的交流。

撰稿：雷东明

摄影：王子安