芯片强则产业强,芯片兴则经济兴,没有芯片就没有安全。
作为高端制造业的“皇冠明珠”,芯片即集成电路,是衡量一个国家综合实力的重要标志之一,是信息产业的核心。曾经,我国集成电路高端装备和材料基本处于空白状态,完全依赖进口。如今,2万多名科技工作者历经9年攻关,国家科技重大专项成功打造集成电路制造业创新体系,引领和支撑我国集成电路产业快速崛起,辐射带动了LED和光伏产业世界领先。
5月23日,科技部会同北京市和上海市人民政府组织召开了国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”(简称集成电路专项)成果发布会,宣布国家科技重大专项打造集成电路制造创新体系的阶段性目标已经实现。
主流工艺水平提升5代,高端装备和材料从无到有
科技部重大专项办公室主任陈传宏介绍,集成电路芯片是信息时代的基石,集成电路制造技术代表着当今世界微细制造的最高水平。专项技术总师叶甜春将集成电路比喻为现代工业的“粮食”,手机、电脑、家电、汽车、高铁、工业控制等各种电子产品和系统都离不开集成电路。没有集成电路产业支撑,信息社会就失去了根基。
在先进制造装备、材料和工艺引进等方面,我国集成电路产业长期以来受到西方的种种限制,高端芯片主要依赖进口。我国集成电路产品从2006年开始超过石油成为我国最大宗进口产品,2013年至今每年进口额超过2000亿美元。
为实现自主创新发展,2008年国务院批准实施集成电路专项,主攻装备、工艺和材料的自主创新。陈传宏介绍,该专项由北京市和上海市人民政府牵头组织实施。共有200多家企事业单位、2万多名科学工作者参与技术攻关,集中在北京、上海、江苏、沈阳、深圳和武汉等6个产业聚集区。
“经过9年攻关,我国已研制成功14纳米刻蚀机、薄膜沉积等30多种高端装备和靶材、抛光液等上百种材料产品,性能达到国际先进水平。”叶甜春介绍,这些产品通过大生产线的严格考核,开始批量应用并出口到海外,从而实现了从无到有的突破,填补了产业链空白,使我国集成电路制造技术体系和产业生态得以建立和完善。
而在专项实施前,国内集成电路制造最先进的量产工艺为130纳米,研发工艺为90纳米。9年来,我国主流工艺水平提升了5代,55、40、28纳米三代成套工艺研发成功并实现量产,22、14纳米先导技术研发取得突破,形成了自主知识产权。封装企业也从低端进入高端,三维高密度集成技术达到了国际先进水平。这些工艺制造的智能手机、通讯设备、智能卡等芯片产品大批量进入市场,提高了我国信息产业的竞争力。
形成自主知识产权体系,支撑企业参与国际竞争
缺乏自主知识产权一直是制约我国集成电路企业自主创新发展的瓶颈问题。叶甜春表示,培育自主知识产权体系是科技重大专项组织实施的重中之重。专项提出了“专利导向下的研发战略”,实施9年来共申请了2.3万余项国内发明专利和2000多项国际发明专利,所形成的知识产权体系使国内企业在国际竞争中的实力和地位发生了巨大变化,发展模式也从“引进消化吸收再创新”转变为“自主研发为主加国际合作”的新模式。
我国集成电路产业近几年蓬勃发展,重大专项发挥了显著的创新引领和技术支撑作用。上海市科委总工程师傅国庆表示,集成电路装备既是信息产业的核心支撑技术,又是制造业的领先高端技术,是两个产业的交叉战略制高点。集成电路装备对配套产业的技术要求很高,它的发展带动了我国精密加工能力、表面处理能力、基础材料、基础工艺、基础零部件等水平的提升,推动我国制造业向高端发展。
据了解,利用专项取得的核心技术,辐射应用到LED、传感器、光伏、液晶面板等泛半导体制造领域,使我国相关领域装备国产化率大幅提升。国内企业应用专项的高端成果研制出了成套的LED和光伏制造装备,使得我国LED和光伏等泛半导体产业综合竞争力大幅跃升,投资成本显著降低,产业规模和技术水平实现了国际领先。
专项布局产业规划,形成市场优势
集成电路专项以培育真正可用产品、做大做强企业为目标,进行了组织实施的机制体制创新。北京市经信委主任张伯旭介绍,“下游考核上游,整机考核部件,应用考核技术,市场考核产品”的考核制,保证了科研成果的实用性,成就了一大批经得起市场检验的高端产品。
采取产业链、创新链、金融链有效协同的新模式,专项与重点区域产业发展规划协同布局,主动引导地方和社会的产业投资跟进支持,有效推动了专项成果产业化,扶植企业做大做强,形成产业规模,提高整体产业实力。
傅国庆表示,面向2020年,专项将围绕传统产业升级和战略性新兴产业发展的需求组织攻关,推动创新成果的规模化应用,培育具有国际竞争力的产业集群,为创新驱动发展战略的实施提供科技支撑。
叶甜春介绍,专项已在14纳米装备、工艺、封装、材料等方面进行了系统部署,预计到2018年将全面进入产业化。“十三五”还将重点支持7—5纳米工艺和三维存储器等国际先进技术的研发,支持中国企业在全球产业链中拥有核心竞争力,实现产业自主发展,形成特色优势。
