芯片強則產業強,芯片興則經濟興,沒有芯片就沒有安全。
作為高端制造業的“皇冠明珠”,芯片即集成電路,是衡量一個國家綜合實力的重要標志之一,是信息產業的核心。曾經,我國集成電路高端裝備和材料基本處于空白狀態,完全依賴進口。如今,2萬多名科技工作者歷經9年攻關,國家科技重大專項成功打造集成電路制造業創新體系,引領和支撐我國集成電路產業快速崛起,輻射帶動了LED和光伏產業世界領先。
5月23日,科技部會同北京市和上海市人民政府組織召開了國家科技重大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”(簡稱集成電路專項)成果發布會,宣布國家科技重大專項打造集成電路制造創新體系的階段性目標已經實現。
主流工藝水平提升5代,高端裝備和材料從無到有
科技部重大專項辦公室主任陳傳宏介紹,集成電路芯片是信息時代的基石,集成電路制造技術代表著當今世界微細制造的最高水平。專項技術總師葉甜春將集成電路比喻為現代工業的“糧食”,手機、電腦、家電、汽車、高鐵、工業控制等各種電子產品和系統都離不開集成電路。沒有集成電路產業支撐,信息社會就失去了根基。
在先進制造裝備、材料和工藝引進等方面,我國集成電路產業長期以來受到西方的種種限制,高端芯片主要依賴進口。我國集成電路產品從2006年開始超過石油成為我國最大宗進口產品,2013年至今每年進口額超過2000億美元。
為實現自主創新發展,2008年國務院批準實施集成電路專項,主攻裝備、工藝和材料的自主創新。陳傳宏介紹,該專項由北京市和上海市人民政府牽頭組織實施。共有200多家企事業單位、2萬多名科學工作者參與技術攻關,集中在北京、上海、江蘇、沈陽、深圳和武漢等6個產業聚集區。
“經過9年攻關,我國已研制成功14納米刻蝕機、薄膜沉積等30多種高端裝備和靶材、拋光液等上百種材料產品,性能達到國際先進水平。”葉甜春介紹,這些產品通過大生產線的嚴格考核,開始批量應用并出口到海外,從而實現了從無到有的突破,填補了產業鏈空白,使我國集成電路制造技術體系和產業生態得以建立和完善。
而在專項實施前,國內集成電路制造最先進的量產工藝為130納米,研發工藝為90納米。9年來,我國主流工藝水平提升了5代,55、40、28納米三代成套工藝研發成功并實現量產,22、14納米先導技術研發取得突破,形成了自主知識產權。封裝企業也從低端進入高端,三維高密度集成技術達到了國際先進水平。這些工藝制造的智能手機、通訊設備、智能卡等芯片產品大批量進入市場,提高了我國信息產業的競爭力。
形成自主知識產權體系,支撐企業參與國際競爭
缺乏自主知識產權一直是制約我國集成電路企業自主創新發展的瓶頸問題。葉甜春表示,培育自主知識產權體系是科技重大專項組織實施的重中之重。專項提出了“專利導向下的研發戰略”,實施9年來共申請了2.3萬余項國內發明專利和2000多項國際發明專利,所形成的知識產權體系使國內企業在國際競爭中的實力和地位發生了巨大變化,發展模式也從“引進消化吸收再創新”轉變為“自主研發為主加國際合作”的新模式。
我國集成電路產業近幾年蓬勃發展,重大專項發揮了顯著的創新引領和技術支撐作用。上海市科委總工程師傅國慶表示,集成電路裝備既是信息產業的核心支撐技術,又是制造業的領先高端技術,是兩個產業的交叉戰略制高點。集成電路裝備對配套產業的技術要求很高,它的發展帶動了我國精密加工能力、表面處理能力、基礎材料、基礎工藝、基礎零部件等水平的提升,推動我國制造業向高端發展。
據了解,利用專項取得的核心技術,輻射應用到LED、傳感器、光伏、液晶面板等泛半導體制造領域,使我國相關領域裝備國產化率大幅提升。國內企業應用專項的高端成果研制出了成套的LED和光伏制造裝備,使得我國LED和光伏等泛半導體產業綜合競爭力大幅躍升,投資成本顯著降低,產業規模和技術水平實現了國際領先。
專項布局產業規劃,形成市場優勢
集成電路專項以培育真正可用產品、做大做強企業為目標,進行了組織實施的機制體制創新。北京市經信委主任張伯旭介紹,“下游考核上游,整機考核部件,應用考核技術,市場考核產品”的考核制,保證了科研成果的實用性,成就了一大批經得起市場檢驗的高端產品。
采取產業鏈、創新鏈、金融鏈有效協同的新模式,專項與重點區域產業發展規劃協同布局,主動引導地方和社會的產業投資跟進支持,有效推動了專項成果產業化,扶植企業做大做強,形成產業規模,提高整體產業實力。
傅國慶表示,面向2020年,專項將圍繞傳統產業升級和戰略性新興產業發展的需求組織攻關,推動創新成果的規模化應用,培育具有國際競爭力的產業集群,為創新驅動發展戰略的實施提供科技支撐。
葉甜春介紹,專項已在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進行了系統部署,預計到2018年將全面進入產業化。“十三五”還將重點支持7—5納米工藝和三維存儲器等國際先進技術的研發,支持中國企業在全球產業鏈中擁有核心競爭力,實現產業自主發展,形成特色優勢。