今日，深圳大学微电子研究院院长、半导体制造研究院院长王序进进行了以《半导体产业发展机遇与挑战》为题的演讲。通过回顾半导体行业和摩尔定律发展历史，展望未来先进封装发展机遇与挑战，并针对芯片领域“卡脖子”难题、半导体行业人才缺口、芯片制造重资产投资、车规级芯片等半导体行业痛点提出相应建议。

王序进院士提到了半导体产业链和芯片“荒”的问题。王院士指出，全世界的产能是足够的。当一年前频频谈论“芯片荒”的问题时，王序进院士就已经判断出其原因在于半导体供应链中有人在囤货。现在来看，芯片“荒”的主要的部分在于汽车芯片，其中荒的要数MCU芯片。一年前，几块钱的MCU甚至炒了几百块钱，几十块钱炒了几千块钱，涨了100倍。

王序进院士介绍了芯片制造的典型工艺流程，单晶硅片的制造流程包含了，拉单晶、磨外圆、切片、倒角、磨削或研磨、CMP等多个环节。晶圆制造的前道工艺包括：扩散、薄膜沉积、光刻、刻蚀、离子注入等环节。王序进院士表示，以上所有的工艺都会牵涉到材料和设备，这也是中国的短板。目前中国的材料、设备的国产化率大概没有超过20%，整体的晶圆制造国产化率也没有达到20%。

摩尔定律已经在半导体产业中耳熟能详，在1965年的时候，英特尔的创始人之一摩尔先生当时提出的一个愿景，每隔18～24个月，晶体管集成度提高一倍、芯片性能提高一倍。王序进院士是在90年代开始的加入了半导体制造，当时半导体刻线的线宽进入了亚微米时代。

王序进院士打了一个形象的比喻，当线宽在一个微米以上的时候，线宽很粗，配线只需要一层，但是当线宽低于一个微米以下的时候，限制变多了，需要多层的配线。但是多层配线的问题在于，层数高低不平，当高度超过光刻机镜头的景深时，会出现成像就不准确的的问题，很多人但是断言：“光刻机不行了。”然而，1992年，伟大的IBM把抛光工艺引入了半导体制造，解决了这个问题。

时间发展到90年代的后期，这时半导体又出现了一个问题。以前的配线都用的铝线，当线宽刻到0.25的时候会出现电阻增大、经常断线的问题。这时IBM再次提出了新的解决方案，提出了铜互连。

当半导体发展到2000年再次出现问题。由于线刻低于65纳米，线太窄、距离太薄，绝缘层开始漏电。原先的绝缘层都是以二氧化硅为主，但实际上好的绝缘层是空气。这时材料发生了改进，把纳米孔打进二氧化硅也就是玻璃里面，里面的小纳米孔越多绝缘性越好，但是强度就越低。

从90年代开始后，电脑、平板电脑、手机等逐步出现，互联网开始发展，由于智能手机尺寸越来越小，需要的芯片也越来越小，从产品方面也进一步推动摩尔定律的发展。

当摩尔定律进入了几十纳米以下的时候，因为设备越来越贵，能够参与其中的玩家越来越少。王序进院士表示，目前真正能量产用的是浸润式光刻DUV。其极限线宽达到38nm，通过双重曝光多重曝光，可以把线刻的再细。

王序进院士介绍到，工艺制程在45nm以上的芯片确实有45nm 的线宽，但低于38nm的芯片，其线宽是通过摩尔定律几十年线宽和集成度相关关系换算的结果。王序进院士说到，其实28nm以上，特别是28nm的芯片是性价比好的芯片，28nm以上的芯片可以满足我们全社会90%以上的需求。

28nm以下的芯片存在的问题是——成本。每个节点成本基本高出50%，但性能却并不如原来也能提高50%，能够提高10%的性能就已经不错。王序进院士表示，虽然有人炒作甚至到零点几个纳米，其实摩尔定律已经到极限了。

有数据统计，开发一个7nm芯片需要花2亿美金；开发5nm芯片需要花4亿美金；开发一个3nm芯片需要花费6亿美金，性价比不好造成的客户越来越少。某公司副总裁曾披露一个信息：7nm芯片的客户比10纳米少，5nm芯片的客户比7纳米少，3nm芯片大家都在打样，还没有真正的大客户。

王序进院士分享了近30年的半导体历程。80年代时，前十位的公司几乎都在日本，但后来日本的公司越来越少。这其中的原因除了美国打压日本半导体之外，还有日本在技术路线上的选择犯了错误。

有句话叫做努力不如选择，一方面，日本由于工程师的原因在新一批工艺的采用上，落后了三个节点。另一方面，在设计方面，以前设计版图打印出来靠人眼睛看，日本人不相信机器，相信自己的眼睛。王序进院士分享了有一个笑话：“到0.5微米线宽的节点的时候，日本某某公司设计出来的芯片，打着版图打印出来放体育场里面看三个月。”而美国在1微米以上就开始布局EDA制图。所以在日本在EDA上面没有建树。从这个经历中也可以看到，中国要发展半导体，一定要注意选择正确路径、正确的工艺、正确的发展。

半导体新的数据显示，目前名次前十的企业都是国外的企业。因为受到终端需求的影响，头部的企业已经开始出现下行。马克思说的资本主义一定会出现周期性经济危机，每隔8~12年都会出现经济危机，每次危机走出来就靠科技创新，靠新的产品。

王序进院士提到，半导体也存在硅循环，刚好是大经济周期的一半，大经济周期是8~12年，硅周期是4~6年。不巧的是，在2022、2023年时，大小周期同频了。王序进院士预测相较从前，这次如果要走出危机，可能需要更长的时间。虽然有电动车的需求，但是电动车的影响面还是不够，还不足以推动整个的芯片产业。

王序进院士分享到，海外的设备一般是经过整合以后的集团大公司同时做好多个产品，但是中国除了北方华创算一个大设备龙头，剩下的大部分都是游击队——做一个、两个的单一产品。要避免这种游击队小规模，半导体设备需要整合。