這是中國科學院微電子研究所所長葉甜春于前不久在晉江舉辦的國際集成電路產業(yè)發(fā)展高峰論壇上的開場白。葉甜春表示,集成電路進口金額已超越石油成為最大進口產品,進口量達到了2300億美金,“未來30年,如果中國不解決芯片自己制造的問題,所謂的信息化時代將會缺乏一個非常重要的依托和基礎。必須像解決鋼鐵問題一樣,解決‘中國芯’的問題。”
葉甜春指出,集成電路技術是國際實力競爭的戰(zhàn)略制高點,代表著當今世界微細制造的最高水平,集人類超精細加工技術之大成,融合了40多種科學技術及工程領域多種交叉學科和尖端制造技術,對制造裝備、精密機械、精密儀器、自動化、精細化工和新材料業(yè)有直接的帶動。不過,中國的高端芯片、制造裝備、工藝與材料目前皆依賴引進,受制于人,這是中國需要攻克的問題。
全球IC產業(yè)鏈向中國遷移 未來十年中國將迎來黃金發(fā)展期
目前,集成電路產業(yè)發(fā)展已成為國家重點戰(zhàn)略,在2006年制定的《國家中長期科技規(guī)劃綱要》中,集成電路已是“重中之重”,《國家集成電路產業(yè)推進綱要》也設立國家半導體產業(yè)基金1200億元。“市場需求提供了歷史性的產業(yè)發(fā)展機遇與空間,全球集成電路產業(yè)鏈開始向中國遷移。中國進入了天時地利人和的時代,未來十年,國家集成電路產業(yè)將迎來了大的黃金發(fā)展時期。”葉甜春如是說。
“從04年到08年重大項目開始,中國對集成電路就展開了一個大的布局。經過7年的攻關,國家集成電路的設計、制造、裝備、材料、封測,通過國家科技重大專項的推動,發(fā)展到了一個新的高度,技術實力顯著增強。”葉甜春進一步解釋稱,這主要表現在幾個方面:首先,系統(tǒng)級芯片設計能力與國際先進水平的差距大幅縮小;其次,制造工藝取得長足進步,40納米工藝量產,28納米工藝進入試產,14納米技術研發(fā)突破,特色工藝競爭力提高;三是集成電路封裝生機勃勃,技術達到國際先進水平;四是關鍵裝備和材料實現從無到有,大部分產品水平達到28納米,部分產品進入14納米,被國內外生產線采用;五是培育了一批富有創(chuàng)新活力,具備一定國際競爭力的骨干企業(yè)。葉甜春還進一步對集成電路制造產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展對裝備、工藝、封測、材料、知識產權和行業(yè)等幾個方面的帶動情況進行了具體分析。
首先是裝備上,經過幾年的攻關,高端裝備從無到有群體突破。有16種12寸裝備通過生產線考核認知進入批量銷售,整體技術水平達到28納米,14納米裝備即將完成研發(fā)。29種封測設備完成研發(fā)、考核認證進入批量銷售。高端封裝設備已經形成整線集成能力。“雖然最近幾年國內的裝備業(yè)剛剛起步,但增長很快,規(guī)模擴大了1.7倍,相信未來幾年會有一個非常大的增長。據統(tǒng)計,大概到2018年、2019年的時候我們大概會有40多種裝備能夠通過生產一線用戶的考核,進入采購。”葉甜春稱,國產裝備的一個大的優(yōu)勢是產品出來之后售價成本很低,而且可就近服務。二是制造工藝取得長足進步, 14納米計劃在2018年量產。葉甜春表示,在制造工藝上,中國最初以引進消化吸收為主,從28納米開始慢慢轉為以自主研發(fā)為主外加國際合作,中國大陸廠商自己的IP開始越來越多,相應的主導權開始上升。另外,中國這幾年一直致力于39層3D-NAND的研發(fā),這是一個非常大的進展。“這幾年芯片制造業(yè)的增長非常快,芯片制造產業(yè)的專項技術產品累計實現銷售收入788億元,在企業(yè)總銷售占比例達到69%。這說明企業(yè)的產業(yè)結構調整基本上已經完成。”三是高密度封裝實現跨越發(fā)展,封裝測試產業(yè)進入世界先進行列,部分封測技術躋身國際領先。這主要表現在,高密度封裝取得量產,進入高中端封裝,銅凸塊等技術實現自主創(chuàng)新,3D封裝取得突破。當然,封測產業(yè)鏈創(chuàng)新聯(lián)盟為推動協(xié)同創(chuàng)新發(fā)揮了重要作用。數據顯示,這方面的專項技術產品累計實現銷售收入336億元,在企業(yè)總銷售中占比達到53%。封裝測試產業(yè)規(guī)模擴大2.8倍。
四是關鍵材料產品批量進入市場,一批8-12英寸集成電路用關鍵材料實現批量銷售。如:8寸硅片/SOI、拋光液、靶材、化學試劑、特氣等部分品種在8-12英寸集成電路生產線上實現批量供應,部分材料成為基線供應商,并進入國際市場。五是知識產權狀況大為改善,專項實施期間企業(yè)累計申請發(fā)明專利43292項,其中重大專項專利23477件,占企業(yè)申請專利的54.23%。“這說明中國的集成電路已經擺脫了原來缺乏專利、缺乏知識產權的狀況,更多的開始在國際上建立自己的話語權,尋求自己的特色和差異化的發(fā)展。”葉甜春說。
六是專項成果帶動和支撐了戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展無疑,科技重大專項對我國集成電路設計、制造、裝備、材料及封裝產業(yè)鏈的形成和競爭力的提高發(fā)揮了決定性作用,使整體產業(yè)生態(tài)得到了全面改善。另外,產業(yè)結構調整成效顯著,創(chuàng)新能力和競爭實力大幅增強,引領我國集成電路技術步入自主發(fā)展的快車道。
發(fā)展集成電路 要注重創(chuàng)新和資金投入的持續(xù)性
對于中國集成電路產業(yè)的發(fā)展,葉甜春給出了四點建議
一是新形勢下要更注重創(chuàng)新。以前的發(fā)展模式屬于追趕型——引進消化吸收再創(chuàng)新,這幾年是追趕加國際合作,產業(yè)資源整合,以及并購,整個產業(yè)開始迅速邁向一個新的臺階。現在要考慮的是創(chuàng)新。葉甜春直言,最新技術是買不來的,要繼續(xù)保持后勁,就必須對創(chuàng)新研發(fā)更加重視,特別要重視原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新,而不能再靠別人了。否則,別人一個突然轉向,我們該怎么辦。“現在行業(yè)里都在談論的是摩爾定律下一步怎么走,外國人說摩爾定律要停止,而我們說不停止。摩爾定律會變換方式,比如功能的疊加等。這中間我們要看到未來,這也是我們的機遇,在這個時候尤其需要一些原始性的創(chuàng)新。” 葉甜春如是說。二是投入的力度和持續(xù)性極為重要,國家在重大專項和重點科技計劃上還應該進一步加大力度。“千萬不要以為有1000多億元的產業(yè)基金投下去,就萬事大吉。這是我國歷次集成電路產業(yè)發(fā)展中犯過的錯誤,由于投入沒有連續(xù)性導致發(fā)展間歇性停滯,結果差距越拉越大。”葉甜春指出,集成電路是一個技術進步和產業(yè)發(fā)展極為迅速的行業(yè),投資沒有持續(xù)性是集成電路發(fā)展中的大忌。投資特別是技術研發(fā)資金的投入必須有持續(xù)性,才能跟得上國際的步伐。
三是技術創(chuàng)新的重點應瞄準市場趨勢。面向產業(yè)結構調整、戰(zhàn)略性新興產業(yè)和社會服務智能化,一方面可以開展全局性、系統(tǒng)性、集成性創(chuàng)新;另一方面,可以組織創(chuàng)新研發(fā)聯(lián)盟,推動產業(yè)鏈創(chuàng)新。另外,從“跟隨戰(zhàn)略”轉向“創(chuàng)新跨越”,在全球產業(yè)創(chuàng)新鏈中形成自己的特色,一方面立足中國市場實現世界水平創(chuàng)新,在若干核心技術領域形成具有特色的創(chuàng)新技術和創(chuàng)新產品;另一方面,通過產業(yè)鏈協(xié)同,從技術創(chuàng)新轉入商業(yè)模式創(chuàng)新。葉甜春舉例稱,比如未來在工業(yè)、新能源汽車、健康管理和醫(yī)療等領域尋求創(chuàng)新機會,可能是最終實現超越的一個路徑。
四是尋求兩岸合作機會,攜手共進。葉甜春認為,分蛋糕不如合作做大蛋糕,大陸有市場的廣度和人才的厚度,臺灣有產業(yè)的硬度和技術的高度。而這四“度”之間的全方位合作,可以形成一個更加全面的強大的大中華集成電路產業(yè)新格局。“海峽兩岸合作點很多,最關鍵的是產業(yè)鏈的深度融合,建立全球競爭力和發(fā)展新模式。”
葉甜春還對臺灣的合作伙伴提出了三點建議:與系統(tǒng)用戶建立戰(zhàn)略合作;扶持本土設備與材料供應鏈,完善整個產業(yè)生態(tài),最終讓整個產業(yè)受益;與大陸機構開展研發(fā)合作與人才培養(yǎng),落地生根。在他看來,無論是合資還是獨資,尋求共同發(fā)展的機會,尋求新的市場空間和新的增長點是未來實現共贏的一個路徑。