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中国集成电路产业链全解析:国家队出手不是“大炼钢铁”

“工业化时代最基础最重要的产品是钢铁,信息化时代最基础最重要的产品是芯片”

这是中国科学院微电子研究所所长叶甜春于前不久在晋江举办的国际集成电路产业发展高峰论坛上的开场白。叶甜春表示,集成电路进口金额已超越石油成为最大进口产品,进口量达到了2300亿美金,“未来30年,如果中国不解决芯片自己制造的问题,所谓的信息化时代将会缺乏一个非常重要的依托和基础。必须像解决钢铁问题一样,解决‘中国芯’的问题。”2BCesmc

叶甜春指出,集成电路技术是国际实力竞争的战略制高点,代表着当今世界微细制造的最高水平,集人类超精细加工技术之大成,融合了40多种科学技术及工程领域多种交叉学科和尖端制造技术,对制造装备、精密机械、精密仪器、自动化、精细化工和新材料业有直接的带动。不过,中国的高端芯片、制造装备、工艺与材料目前皆依赖引进,受制于人,这是中国需要攻克的问题。2BCesmc

全球IC产业链向中国迁移 未来十年中国将迎来黄金发展期

目前,集成电路产业发展已成为国家重点战略,在2006年制定的《国家中长期科技规划纲要》中,集成电路已是“重中之重”,《国家集成电路产业推进纲要》也设立国家半导体产业基金1200亿元。“市场需求提供了历史性的产业发展机遇与空间,全球集成电路产业链开始向中国迁移。中国进入了天时地利人和的时代,未来十年,国家集成电路产业将迎来了大的黄金发展时期。”叶甜春如是说。2BCesmc

“从04年到08年重大项目开始,中国对集成电路就展开了一个大的布局。经过7年的攻关,国家集成电路的设计、制造、装备、材料、封测,通过国家科技重大专项的推动,发展到了一个新的高度,技术实力显著增强。”叶甜春进一步解释称,这主要表现在几个方面:首先,系统级芯片设计能力与国际先进水平的差距大幅缩小;其次,制造工艺取得长足进步,40纳米工艺量产,28纳米工艺进入试产,14纳米技术研发突破,特色工艺竞争力提高;三是集成电路封装生机勃勃,技术达到国际先进水平;四是关键装备和材料实现从无到有,大部分产品水平达到28纳米,部分产品进入14纳米,被国内外生产线采用;五是培育了一批富有创新活力,具备一定国际竞争力的骨干企业。
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叶甜春还进一步对集成电路制造产业的创新发展对装备、工艺、封测、材料、知识产权和行业等几个方面的带动情况进行了具体分析。2BCesmc

首先是装备上,经过几年的攻关,高端装备从无到有群体突破。有16种12寸装备通过生产线考核认知进入批量销售,整体技术水平达到28纳米,14纳米装备即将完成研发。29种封测设备完成研发、考核认证进入批量销售。高端封装设备已经形成整线集成能力。“虽然最近几年国内的装备业刚刚起步,但增长很快,规模扩大了1.7倍,相信未来几年会有一个非常大的增长。据统计,大概到2018年、2019年的时候我们大概会有40多种装备能够通过生产一线用户的考核,进入采购。”叶甜春称,国产装备的一个大的优势是产品出来之后售价成本很低,而且可就近服务。
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二是制造工艺取得长足进步, 14纳米计划在2018年量产。叶甜春表示,在制造工艺上,中国最初以引进消化吸收为主,从28纳米开始慢慢转为以自主研发为主外加国际合作,中国大陆厂商自己的IP开始越来越多,相应的主导权开始上升。另外,中国这几年一直致力于39层3D-NAND的研发,这是一个非常大的进展。“这几年芯片制造业的增长非常快,芯片制造产业的专项技术产品累计实现销售收入788亿元,在企业总销售占比例达到69%。这说明企业的产业结构调整基本上已经完成。”
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三是高密度封装实现跨越发展,封装测试产业进入世界先进行列,部分封测技术跻身国际领先。这主要表现在,高密度封装取得量产,进入高中端封装,铜凸块等技术实现自主创新,3D封装取得突破。当然,封测产业链创新联盟为推动协同创新发挥了重要作用。数据显示,这方面的专项技术产品累计实现销售收入336亿元,在企业总销售中占比达到53%。封装测试产业规模扩大2.8倍。
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四是关键材料产品批量进入市场,一批8-12英寸集成电路用关键材料实现批量销售。如:8寸硅片/SOI、抛光液、靶材、化学试剂、特气等部分品种在8-12英寸集成电路生产线上实现批量供应,部分材料成为基线供应商,并进入国际市场。
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五是知识产权状况大为改善,专项实施期间企业累计申请发明专利43292项,其中重大专项专利23477件,占企业申请专利的54.23%。“这说明中国的集成电路已经摆脱了原来缺乏专利、缺乏知识产权的状况,更多的开始在国际上建立自己的话语权,寻求自己的特色和差异化的发展。”叶甜春说。2BCesmc

六是专项成果带动和支撑了战略性新兴产业发展
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无疑,科技重大专项对我国集成电路设计、制造、装备、材料及封装产业链的形成和竞争力的提高发挥了决定性作用,使整体产业生态得到了全面改善。另外,产业结构调整成效显著,创新能力和竞争实力大幅增强,引领我国集成电路技术步入自主发展的快车道。2BCesmc

发展集成电路 要注重创新和资金投入的持续性

对于中国集成电路产业的发展,叶甜春给出了四点建议2BCesmc

一是新形势下要更注重创新。以前的发展模式属于追赶型——引进消化吸收再创新,这几年是追赶加国际合作,产业资源整合,以及并购,整个产业开始迅速迈向一个新的台阶。现在要考虑的是创新。叶甜春直言,最新技术是买不来的,要继续保持后劲,就必须对创新研发更加重视,特别要重视原始创新和集成创新,而不能再靠别人了。否则,别人一个突然转向,我们该怎么办。“现在行业里都在谈论的是摩尔定律下一步怎么走,外国人说摩尔定律要停止,而我们说不停止。摩尔定律会变换方式,比如功能的叠加等。这中间我们要看到未来,这也是我们的机遇,在这个时候尤其需要一些原始性的创新。” 叶甜春如是说。
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二是投入的力度和持续性极为重要,国家在重大专项和重点科技计划上还应该进一步加大力度。“千万不要以为有1000多亿元的产业基金投下去,就万事大吉。这是我国历次集成电路产业发展中犯过的错误,由于投入没有连续性导致发展间歇性停滞,结果差距越拉越大。”叶甜春指出,集成电路是一个技术进步和产业发展极为迅速的行业,投资没有持续性是集成电路发展中的大忌。投资特别是技术研发资金的投入必须有持续性,才能跟得上国际的步伐。2BCesmc

三是技术创新的重点应瞄准市场趋势。面向产业结构调整、战略性新兴产业和社会服务智能化,一方面可以开展全局性、系统性、集成性创新;另一方面,可以组织创新研发联盟,推动产业链创新。另外,从“跟随战略”转向“创新跨越”,在全球产业创新链中形成自己的特色,一方面立足中国市场实现世界水平创新,在若干核心技术领域形成具有特色的创新技术和创新产品;另一方面,通过产业链协同,从技术创新转入商业模式创新。叶甜春举例称,比如未来在工业、新能源汽车、健康管理和医疗等领域寻求创新机会,可能是最终实现超越的一个路径。2BCesmc

四是寻求两岸合作机会,携手共进。叶甜春认为,分蛋糕不如合作做大蛋糕,大陆有市场的广度和人才的厚度,台湾有产业的硬度和技术的高度。而这四“度”之间的全方位合作,可以形成一个更加全面的强大的大中华集成电路产业新格局。“海峡两岸合作点很多,最关键的是产业链的深度融合,建立全球竞争力和发展新模式。”2BCesmc

叶甜春还对台湾的合作伙伴提出了三点建议:与系统用户建立战略合作;扶持本土设备与材料供应链,完善整个产业生态,最终让整个产业受益;与大陆机构开展研发合作与人才培养,落地生根。在他看来,无论是合资还是独资,寻求共同发展的机会,寻求新的市场空间和新的增长点是未来实现共赢的一个路径。
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