澎湃崛起的強“芯”路——我國芯片制造核心技術(shù)由弱漸強

　　指甲蓋大小面積上制造出超10億個(gè)晶體管、每根導線(xiàn)相當于人體頭發(fā)絲的五千分之一……作為影響國家綜合競爭力的戰略性產(chǎn)業(yè)，集成電路技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)規模已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合國力的重要標志。

　　指甲蓋大小面積上制造出超10億個(gè)晶體管，小小芯片有多難?

　　這是一場(chǎng)無(wú)法回避的創(chuàng )新競賽，競賽者不在一條起跑線(xiàn)上。

　　長(cháng)期以來(lái)，我國集成電路產(chǎn)業(yè)一直受到西方在先進(jìn)制造裝備、材料和工藝引進(jìn)等方面的種種限制，高端芯片主要依賴(lài)進(jìn)口。隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展尤其是信息化進(jìn)程的加快，對集成電路產(chǎn)品的需求持續快速增長(cháng)，從2006年開(kāi)始超過(guò)石油成為我國最大宗進(jìn)口產(chǎn)品，2013年至今每年進(jìn)口額超過(guò)2000億美元。

　　一方小小的芯片，為何如此之難?中國科學(xué)院微電子研究所所長(cháng)、專(zhuān)項技術(shù)總師葉甜春告訴記者，相信大家都沒(méi)有親眼見(jiàn)過(guò)原子，集成電路(芯片)的制造難度就是原子級的。以28納米技術(shù)為例，集成度相當于在指甲蓋大小面積上制造出10億個(gè)以上的晶體管，其中每根導線(xiàn)相當于人體頭發(fā)絲的三千分之一。

　　“集成電路制造技術(shù)代表著(zhù)當今世界微細制造的最高水平，集人類(lèi)超精細加工技術(shù)之大成，因此集成電路產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國家高端制造能力的綜合體現，是全球高科技國力競爭的戰略必爭制高點(diǎn)?！比~甜春說(shuō)。

　　專(zhuān)家指出，我國在芯片領(lǐng)域面臨的挑戰主要表現在以下幾個(gè)方面：一是我國集成電路高端裝備和材料基本處于空白狀態(tài)，完全依賴(lài)進(jìn)口，產(chǎn)業(yè)鏈嚴重缺失;二是制造工藝與封裝集成較弱;三是缺乏自主知識產(chǎn)權，嚴重制約我國集成電路企業(yè)自主創(chuàng )新發(fā)展。

　　現代工業(yè)的“糧食”：芯片強則產(chǎn)業(yè)強

　　如果說(shuō)開(kāi)創(chuàng )工業(yè)時(shí)代的驅動(dòng)力是蒸汽機，開(kāi)創(chuàng )電氣時(shí)代的驅動(dòng)力是電力，那么開(kāi)創(chuàng )信息時(shí)代的驅動(dòng)力就是集成電路。

　　“芯片強則產(chǎn)業(yè)強，芯片興則經(jīng)濟興，沒(méi)有芯片就沒(méi)有安全?！比~甜春表示，在信息時(shí)代，集成電路是核心基石，電腦、手機、家電、汽車(chē)、高鐵、電網(wǎng)、醫療儀器、機器人、工業(yè)控制等各種電子產(chǎn)品和系統都離不開(kāi)集成電路。沒(méi)有集成電路產(chǎn)業(yè)支撐，信息社會(huì )就失去了“根基”，集成電路因此被喻為現代工業(yè)的“糧食”。

　　經(jīng)過(guò)專(zhuān)項實(shí)施，一批集成電路制造關(guān)鍵裝備實(shí)現從無(wú)到有的突破。葉甜春表示，目前國產(chǎn)刻蝕機、磁控濺射、離子注入機、等離子化學(xué)氣相沉積、低壓化學(xué)氣相沉積設備等30多種關(guān)鍵設備研制成功并通過(guò)了大生產(chǎn)線(xiàn)考核，實(shí)現了海內外批量銷(xiāo)售，總體技術(shù)水平達到28納米，部分14納米關(guān)鍵設備開(kāi)始進(jìn)入客戶(hù)生產(chǎn)線(xiàn)驗證。

　　2008年國務(wù)院批準實(shí)施集成電路裝備專(zhuān)項，共有200多家企事業(yè)單位和2萬(wàn)多名科研人員參與攻關(guān)。9年來(lái)，先后有30多種高端裝備和上百種關(guān)鍵材料產(chǎn)品研發(fā)成功并進(jìn)入海內外市場(chǎng)，從無(wú)到有填補了產(chǎn)業(yè)鏈空白。

　　專(zhuān)項實(shí)施前我國集成電路行業(yè)所需材料幾乎全部進(jìn)口，目前特種氣體、靶材、部分化學(xué)品等關(guān)鍵材料已研發(fā)完成，通過(guò)大生產(chǎn)線(xiàn)考核認證后大批量使用，部分產(chǎn)品進(jìn)入海外市場(chǎng)，國產(chǎn)光刻膠等已開(kāi)始進(jìn)入大生產(chǎn)線(xiàn)試用，在專(zhuān)項的引導下，一批公司成功上市。

　　“核高基”這個(gè)聽(tīng)上去“高大上”的名詞，其實(shí)與每個(gè)人的生活息息相關(guān)。從手機到電腦，從冰箱到汽車(chē)，甚至每一個(gè)U盤(pán)，都離不開(kāi)芯片和軟件。這是對核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品的簡(jiǎn)稱(chēng)，它與載人航天、探月工程等并列為16個(gè)重大科技專(zhuān)項。

　　“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產(chǎn)品”專(zhuān)項技術(shù)總師、清華大學(xué)教授魏少軍說(shuō)：“我們在核心電子器件關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破，技術(shù)水平全面提升，與國外差距由專(zhuān)項啟動(dòng)前的15年以上縮短到5年，一批重大產(chǎn)品使我國核心電子器件長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口的‘卡脖子’問(wèn)題得到緩解?！?/p>

　　培育產(chǎn)品、做大企業(yè)：我國集成電路產(chǎn)業(yè)由弱漸強

　　面向2020年，我國繼續加快實(shí)施已部署的國家科技重大專(zhuān)項，重點(diǎn)攻克高端通用芯片、高檔數控機床、集成電路裝備等方面的關(guān)鍵核心技術(shù)，形成若干戰略性技術(shù)和戰略性產(chǎn)品，培育新興產(chǎn)業(yè)。

　　北京市經(jīng)信委主任張伯旭認為，專(zhuān)項采取產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng )新鏈、金融鏈有效協(xié)同的新模式，專(zhuān)項與重點(diǎn)區域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃協(xié)同布局，主動(dòng)引導地方和社會(huì )的產(chǎn)業(yè)投資跟進(jìn)支持，將有效推動(dòng)專(zhuān)項成果產(chǎn)業(yè)化，扶植企業(yè)做大做強，形成產(chǎn)業(yè)規模，提高整體產(chǎn)業(yè)實(shí)力。

　　同時(shí)，集成電路制造裝備作為基礎產(chǎn)業(yè)，其成果的輻射帶動(dòng)面很廣。上海市科委總工程師傅國慶介紹，利用專(zhuān)項取得的核心技術(shù)，輻射應用到LED、傳感器、光伏、液晶面板等泛半導體制造領(lǐng)域，使我國相關(guān)領(lǐng)域裝備國產(chǎn)化率大幅提升。在LED、光伏等領(lǐng)域已實(shí)現關(guān)鍵裝備成套國產(chǎn)化，國產(chǎn)裝備成為市場(chǎng)主流，LED照明、光伏等產(chǎn)業(yè)規模躍居世界第一。

　　關(guān)于今后的發(fā)展，葉甜春介紹，專(zhuān)項已經(jīng)在14納米裝備、工藝、封裝、材料等方面進(jìn)行了系統部署，預計到2018年將全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化?！笆濉逼陂g還將重點(diǎn)支持7-5納米工藝和三維存儲器等國際先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)，支持中國企業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中擁有核心競爭力，實(shí)現產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展，形成特色優(yōu)勢。