中国工程院院士、北京有色金属研究总院名誉院长屠海令：未来多种半导体技术将共生发展

有人把新一代信息技术总结成5个字“大智物移云”，大数据、人工智能、物联网、移动通信和云技术。而这些技术都离不开集成电路的支撑。目前，集成电路还是以硅材料为主，按照摩尔定律再往前走8到10年应该没问题。无论采用何种技术体系，评价集成电路的四大标准不会改变，即PPAC——功耗（Power）、性能（Performance）、面积（Area）、成本tCosn）。

中美贸易摩擦对垒球的半导体产业影响很大，也让微纳电子材料受到足够重视，吸引了很多投资。

集成电路硅片目前以200mm、300rnm为主。硅片尺寸越大，投料量越大，设备也会随之增大，相应的投资也会增加。无论硅片尺寸有多大，最后的价格都要变成每平方英寸1美元。因此，這对材料企业的挑战很大。

SEMI今年第一季度给出的数据显示.2019年全球集成电路材料，包括硅片、SOI、光掩膜、光刻胶及配套试剂、电子气体、工艺化学品、溅射靶材、CMP抛光材料等在内的市场规模达到328.4亿美元，2021年将达到344亿美元。其中，硅片销量达118亿平方英寸，销售额111.6亿美元。

除了硅技术以外，其他半导体技术发展也很迅速。近年来，以氯化罐和碳化硅为代表的第三代半导体在国内风起云涌，但投资还是应该谨慎，要吸取过去砷化镓的教训。未来几年，碳化硅在电力电子的渗透率并不如想象的那幺高，它不能代替硅。且成本的降低和工艺的优化始终是其要面临的问题，目前碳化硅价格比较高，这导致用户受限。总的来说，化合物半导体并不能取代硅，但是它能够做硅半导体做不到的事，这几种半导体技术将共生发展，各自有各自的定位。

提到微纳电子材料的短板，以下数据能够说明一些问题。按照学历来看，2019年半导体材料包括微纳电子材料从业人员中，博士比例不到5%，虽然不能唯学位是论，但是应该说人才队伍的结构还应该再改进。过去大家都说美国硅谷的发展是金融和科技结合的产物，而实际上还有一条就是人才，大量的高科技、高技能的人才进入硅谷，才推动了硅谷的发展。此外，关键的仪器设备配套也需要及时跟上。

今后30年，半导体材料体系建立在硅、硅基、化合物、氯基等基础上，包括稀土有机复合等体系;技术路线是纳米化、复合化、绿色化、结构功能一体化，软硬结合;发展路径是新型举国体制与市场经济机制相结合，协同创新。

（刘伟鑫）