在65438年10月22日下午舉行的2020中國計算機大會上，劉明院士做了題為《集成電路的創新與發展》的大會報告，她在報告中談到了我國集成電路的現狀和個人的思考。
劉明表示，中國集成電路產業發展的優勢可以用三個短語來概括:巨大的市場、政府的重視和資本的熱情。
“首先，看市場。2019年中國集成電路進口額3000億美元。2019年整個IC全球銷售額大概是4500億美元，所以大部分都被中國買走了。”此外，政府非常重視集成電路產業，並出臺了相關的產業發展政策。在資金方面，中央財政設立集成電路產業專項資金，首期1387.2億元，二期2000多億元。地方政府設立地方專項資金，支持我國集成電路發展。
劉明介紹，2010至2019、10期間，我國集成電路年復合增長率超過20%，而國際平均年重合增長率約為5%，我國增速遠高於全球水平。2020年上半年總銷售額也達到3539億，同比增長16438+0%。
看整個集成電路的三個方面——封裝、制造、設計的比例。她介紹，從2015年到2020年壹季度，中國這三個方面的比例逐漸優化。
“從過去的大封裝測試、小制造、小設計，向大設計、中封裝測試、中制造的方向演變。但即便如此快速發展，到2020年，國產芯片自給率也只有16.7%。”
中國集成電路的現狀
劉明進壹步從材料、設備、制造工藝等角度分析了我國集成電路的現狀。
她說，半導體的主要材料，從矽片到掩膜和光刻膠，都被日本廠商占據了。電子特種氣體、拋光液、拋光墊等其他材料的市場份額被美國廠商占據。“國產矽片大多用於分離器件、太陽能電池等領域，而集成電路制造領域國產矽片占比很低。”
在設備方面，“我國集成電路設備(包括低端後端設備)平均份額為14%，而光刻設備、離子註入等核心設備均來自歐美，國產率不到5%。如果對比28nm以下的先進技術，尤其是18和14nm，國內市場占有率更低。”
“看制造技術，我們的工藝大概落後2到3代，體積特別小。”“不要只盯著前沿技術。我們的基礎是否牢固也很重要。”
劉明還提到了中國集成電路的另壹大特點——產業發散。與全球集成電路企業頻繁且高度集中的並購不同，中國的企業如雨後春筍般出現。“從2004年到2019年，我國集成電路產值增長了20倍，企業數量增長了300倍，設計企業超過4000家。”
她在報告中指出了科學研究與產業發展的關系，認為科學研究需要積累，前瞻性研究轉化為市場應用需要再創新和時間周期。“中國目前商業模式的創新很有活力，資源也很豐富，但如何堅守並得到底層技術和基礎產業的支持，也值得我們深入思考。”
如何開發集成電路？
“集成電路已經成為壹級學科，很多人都在問，妳覺得如何發展？”
在劉明看來，新技術的不斷湧現是集成電路領域最大的特點。“材料、設備、工藝、軟硬件的整體提升，才能讓行業整體提升。其實在微觀世界是壹個龐大的系統工程。這個行業融合了電子信息、物理、化學、材料、工程、自動化等學科的交叉。其實需要全面的知識背景，交叉的技術技能，創新的素質，才能在這個行業遊刃有余。”
她認為，美國集成電路產業的強大源於他們對STEAM (STEM是科學、技術、工程和數學的英文首字母縮寫)基礎學科的高度重視，所謂功夫在詩外。不管換了多少專業，大學教育還是要以通識教育為主，打好基礎。學生有獨立學習和思考的能力更重要。
“我們應該堅持市場經濟，按照工業規律辦事，避免更多的行政幹預。改善產業環境、稅收調整和產品叠代機制、健康的資本、技術積累和創新機制，都對這個行業的良性發展至關重要。”
劉明表示，核心知識產權和技術的發展沒有捷徑和彎路。“有彎，別人就離我們而去。”夯實基礎，做好長遠布局，這很重要。此外，她還提到，要加強知識產權和企業家財產權的保護，堅持改革開放。
劉明，1964年4月生於江西豐城，1998年6月獲北京航空航天大學博士學位。現為中國科學院微電子研究所研究員、博士生導師，中國科學院微電子器件與集成技術重點實驗室主任。2015當選中國科學院院士。
劉明長期致力於微電子科學技術領域的研究，在集成電路的存儲模型機理、材料結構、核心技術、微納加工等方面做出了系統的、創造性的工作。她的代表性成果包括:建立了阻變存儲器(RRAM)的物理模型，提出並實現了高性能RRAM和集成的基礎理論和關鍵技術方法。
校對:蒙鑾