集成电路产业驶入快车道 自主创新托起“中国芯”

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巨大的信息社会的基础是小型集成电路，通常被称为“芯片”。尽管芯片“体积小”，但它们“养活”现代工业，以及手机、电脑、家用电器、高速铁路、电动汽车、机器人(300024、诊断股票)、医疗器械等。没有它们就无法运作。

“芯片是强大的，行业是强大的，芯片是繁荣的，没有芯片就没有安全。”科技部重大专项办公室主任陈传宏表示，芯片制造技术是当今世界最高水平的微加工技术，是全球高技术国力竞争的战略制高点。

2008年，中国开始实施“大规模集成电路制造设备及成套工艺”国家科技重大项目(简称集成电路设备专项)。在过去的九年里，集成电路的高端制造设备和材料已经从无到有地填满了产业链，制造工艺和封装的一体化已经由弱变强，开始参与国际竞争。集成电路产业已经进入自主创新和发展的快车道。

关键设备是从零开始实现的

自集成电路设备专项实施以来，中国集成电路制造技术和产业实现了从无到有、从弱到强的巨大变革

“只要集成电路技术发展了一代，其尺寸就会缩小三分之一，相当于整体集成度增加了四倍。”中国科学院微电子研究所所长、集成电路设备总技术工程师叶说:“以28纳米技术为例，其集成度相当于在一个指甲大小的区域内制造10亿多个晶体管，其中每条线相当于一根头发的三分之一。更先进的14纳米技术相当于在人类头发的横截面上制造50多万个晶体管，每个晶体管相当于人类头发的千分之一。”

如此精细的操作可与针尖上的舞蹈相媲美，这是对设备、材料和技术的一次巨大考验。由于涉及高科技含量，制造集成电路的设备价格是一般设备的10至100倍。长期以来，我国一直受制于人于高端集成电路设备，因为国内没有自主研发的工艺节点高达90 nm及以下65 nm的集成电路设备，只能使用国外设备。

西方发达国家一直严格审查和限制集成电路制造设备、材料和技术出口到中国。这严重制约了我国集成电路产业的发展，问题日益突出。同时，随着我国国民经济的快速发展，特别是信息化进程的加快，对集成电路产品的需求持续快速增长。自2006年以来，集成电路产品已超过石油成为中国最大的进口产品，自2013年以来，年进口量已超过2000亿美元。

实现集成电路领域的自主创新和发展迫在眉睫。自2008年集成电路设备专项实施以来，已有200多家企事业单位和2万多名科研人员参与技术研究，主要集中在北京、上海、江苏、沈阳、深圳、武汉等六个重点产业集群。通过研究人员的努力，中国的集成电路制造技术和产业实现了从无到有、从弱到强的巨大变革。

“我们有自己的关键设备，如蚀刻机，可批量应用于大型生产线；集成电路成套工艺水平提高了五代，开发了55/40/28纳米的第三代工艺实现大规模生产，20-14纳米工艺研发取得突破；后封装集成技术成果已全面量产，引领整个行业从低端到高端的技术水平，实现与世界同步。”叶告诉记者。

这些自主开发的设备不仅销往国内市场，还逐渐进入海外市场。例如，中国微半导体设备(上海)有限公司开发的介质刻蚀设备，不仅支持国内芯片制造企业从65纳米到28纳米技术代的发展，还可以在国际市场的各个技术节点层面上与世界最先进的设备制造商竞争。目前，中威公司的460多个介质刻蚀反应站已经在国内外27条生产线上生产了4000多万片高质量、高稳定性的硅片；TSMC的R&D生产线正在开发和批准5纳米蚀刻技术。

集成电路是所有行业中应用材料纯度最高的行业。“我们已经开发了数百种关键材料，例如抛光剂和溅射靶，这些材料已经通过了大型生产线的检查，并已进入批量销售。这些成果基本覆盖了中国集成电路的整个产业链体系，扭转了以前成套引进技术的被动局面，为中国集成电路产业的自主健康发展奠定了坚实基础。”叶对说道。

建立协调发展的新模式

集成电路设备通过市场机制开辟了科技与经济的联系渠道，建立了科技、产业、金融与区域经济有效协同的新模式

“集成电路设备项目取得了一系列技术成果，但更重要的成果是，该专项通过积极探索，推动了市场经济条件下国家新体制的建设。”专项实施管理办公室主任、北京市经济和信息化委员会主任张说。

张提出的新体制，就是要通过市场机制打开科技与经济的联系渠道，推动建立以企业为主体、高校和科研机构大力合作、科技、产业、金融和区域经济有效合作的新模式。

集成电路设备专项由北京和上海两个地方政府组织实施。它也是唯一由地方政府组织实施的重大项目，是我国重大科技项目组织实施模式的创新尝试。九年来，北京市政府、上海市政府和中央部委联合加强专项战略研究和顶层设计，在重点领域共同努力，引导地方政府投资要素资源，促进区域产业发展、调整和升级，形成了科技创新与区域经济一体化协调发展的新局面。

张告诉记者，为了更好地解决科技成果的产品化问题，集成电路设备项目率先提出了“应用评估技术、评估整机零部件、评估上下游、评估市场产品”的用户评估机制。通过用户和市场的审核，保证了专项成果是经过市场和用户严格检验并能真正应用的产品，解决了科技成果的检验标准和验证机制问题，使专项研发设备、材料、零部件和工艺实现了从技术创新到成果转化应用的艰难跨越。据了解，特殊业绩的销售总额为1800亿元。

生产、教育和研究的紧密结合也是集成电路设备特殊实现的一个亮点。特别是通过光刻设备、封装测试等产业技术创新联盟的建设，将产业链中的上下游企业、相关研究机构、大学等200多个单位，如制造工艺、设备、相关零部件、材料等聚集在一起，共同开展产学研合作研究。SMIC是中国最大、技术最先进的集成电路代工企业。通过特殊的总体布局，SMIC为20多个设计单位提供了65-45-28纳米的产品开发支持。2016年，国内设计公司的营销收入占SMIC总营销收入的近50%。

随着自主创新体系的完善和产业链协同创新能力的大幅提升，集成电路设备项目积极引导地方和社会产业投资跟进，支持企业做大做强，推进成果产业化，形成产业规模，提升整体产业实力。

成果应用推动产业升级

通过使用集成电路设备技术，泛半导体制造领域的设备国产化率大幅提高，led照明、光伏等行业的规模跃居世界前列

作为基础产业，集成电路制造装备产业取得了广泛的成就。通过使用集成电路设备技术，设备在泛半导体制造领域如led照明、传感器和光伏领域的本地化率已经大大提高。特别是在led照明和光伏领域，成套关键设备已经国产化，国产设备已经成为市场的主流。

叶告诉记者，据不完全统计，国内泛半导体行业已销售设备6590台。这些设备的国产化大大降低了中国在led、光伏等领域的投资成本。，不断提升中国相关产业的整体竞争力。led照明、光伏等行业规模跃居世界前列，技术水平也达到国际领先水平。

据华北华创(002371)科技集团有限公司相关负责人介绍，通过集成电路设备专项成果的拓展和应用，公司已成为led、光伏等泛半导体设备的国际主流供应商。近年来，通过与当地零部件公司的合作，国产设备的性价比有了很大提高，在led和光伏领域完全替代了进口产品，不仅增加了客户利益，也给公司带来了数十亿的销售收入，相关设备也批量出口到美国。

中国是世界上最大的半导体市场，也是世界上最大的电子信息产品制造基地。叶表示，2020年集成电路设备专项将围绕传统产业升级和战略性新兴产业发展的需要，推进创新成果的大规模应用，支持中国企业在全球产业链中建立核心竞争力，实现产业自主发展，形成特色优势。(《经济日报》？中国经济网记者杜芳)