葉甜春：中國集成電路製造技術與產業創新發展情況

來源：內容由摩爾芯聞整理自 葉甜春 教授 在IC world 的現場演講 《中國集成電路製造技術與產業創新發展情況》，謝謝。

我國半導體事業發展歷程中的一些教訓

1、未能持之以恆。我國半導體事業發展始於1958年，先後經歷了六七十年代、八十年代、九十年代等幾個時期，運動式、間歌式方式，多次另起護灶，每次停頓都導致前功盡棄。

2．自主創新未能持續。八十年代大量引進，九十年代迷信「交鑰匙工程」，忽視自主研發，導致技術積累和研發隊伍大量流失，陷入「引進－落後－再引進」怪圈。

3．創新主體不明確，產學研分離。企業迷信引進技術，不信任自主研發；研究機構自成體系，與企業脫節。

4．技術成果的考核和應用缺乏有效機制。科技成果驗收靠專家評價，而非用戶評價。

2008年開始，科技重大專項探索新模式組織創新

1、堅持自主創新＋國際合作

集成電路製造領域發明專利2.6萬餘項。

2、探索建立企業的創新主體地位

提出「圍繞產業鏈部署創新鏈」模式，建立了產學研緊密結合支持企業的創新的有效機制。培育了一大批具有國際競爭力的企業。

3、建立了創新技術的驗證體系

「下家考核上家、用戶考核產品、整機考核部件、應用考核技術」的用戶考核新機制。實現了技術成果與實際應用「無縫」對接。

4、凝聚了一支具有綜合實力的攻關隊伍。

科研隊伍3.8萬人，引進了802名高端人オ。

建設了6個高水平公共研發平台和8個產業創新聯盟。

產學研聯合創新平台：

集成電路先導工藝技術研發中心

華進半導體封裝先導技術研發中心

上海集成電路研發中心

中科新芯三維存儲器研發中心

中芯國際產學研聯合實驗室

關鍵裝備與材料評估驗證平台

集成電路產業技術創新戰略聯盟：

國家集成電路封測產業鏈技術創新聯盟

集成電路材料和零部件產業技術創新戰略聯盟

光刻技術產業創新聯盟

集成電路設計技術創新聯盟

存儲器技術創新聯盟

集成電路測試儀器與裝備產業技術創新聯盟

國家科技重大專項和產業投資基金引領我國集成電路產業發展到了一個新的高度

國家科技重大專項實施進展：

1.中國集成電路形成了技術體系，建立了產業鏈，產業生態和競爭力得到完善和提升。

2.高端晶元設計能力大幅提高

3.製造工藝取得長足進步，65、40、28納米工藝量產，14納米技術研發突破，特色工藝競爭力提高。

4、集成電路封裝從中低端進入高端，競爭力大幅提升。

5、關鍵裝備和材料實現從無到有，整體水平達到28納米，部分產品進入14－7納米，被國內外生產線採用。

6.培育了一批富有創新活力，具備一定國際競爭力的骨幹企業。

製造工藝發展自主權形成：從「引進消化吸收再創新」轉為「自主研發加國際合作」

3D NAND技術研發取得重大進展和創新

以自主知識產權為基礎開展研發，提出新架構 XTacking。這是一個里程碑：中國企業首次在集成電路領域提出重要的新架構和技術路徑。

國內大容量高密度NAND型存儲器零的突破

實現NOR到NAND、2D到3D、SLC到TLC三方面的技術跨越

行業創新合作平台開始發揮作用

華進研發中心：通過多家國內外知名企業及供應商資質審核並建立長期合作關係，包括Intel、微軟、AMD、 Synaptic、LittleFuse、TDK－ EPCOS、華為、美新、德豪光電等，已啟動ISO17025資質認證；

與航天科技、中電科技、中國科學院等研究院（所）保持穩定的合作關係；

新技術產品包括射頻通訊系統集成、MEMS加速度計封裝、指紋感測器封裝、TSV－CIS封裝、77G汽車雷達封裝、硅基MEMS濾波器、高速傳輸光引擎、無中微子雙貝塔衰變探測器等。

取得的重大突破

關健材料品種蓋率達25％，國產化率達到20％

200mm矽片產品品質顯著提升，高品質拋光片、外延片開始進入市場。

300mm矽片產業化技術取得突破，90－65納米產品片通過用戶評估，開始批量銷售

濺射靶材及超高純金屬原材料取得整體性突破，已形成相對完整的配材靶材產品體系。

銅和阻擋層拋光液國內市場佔有率超過50％，並進入國際市場。

NF3、WF6等氣體產業化技術達到世界領先，國內市佔率超過70％，井進入國際市場。

碳烷、砷烷和安全離子源產品形成自主供應能力

在專項實施及帶動下，攻克了一批制約材料產業發展的成套技術，開發了一批高端集成電路製造用關鍵產品，填補國內空白，一些材料成為國內製造企業的基線產品，部分企業步入快速發展通道，初步形成了我國集成電路製造用材料供應鏈雛形。

裝備及材料主要進展情況

國產裝備和材料對泛半導體產業起到了顯著的輻射帯動作用

光伏、LED等產業關鍵設備大批量國產化，推動了產業整體競爭力的大幅提升，在這些產業規模躍居世界第一的過程中發揮了顯著的作用

光伏：國產裝備成為國際市場主流，具備整線配套能力

先進封裝：國產裝備採購比例達到79％，節約設備採購資金30％以上

微顯示：具備成套供貨能力，國產設備有望支撐微顯示器件行業，形成有國際競爭力的中國系統解決方案

從自身發展到全球格局，中國IC產業都需要再定位

1、產業鏈布局後，中國需要「升級版的發展戰略」，不能再一味追求建廠擴產了；

2. 下階段戰略是「以產品為中心，以行業解決方案為突破口」。系統應用、設計、製造和裝備材料必須有更有力的措施，實現融合發展；

3．在全球產業創新鏈中形成自己的特色。開拓新的市場空間，以中國市場引領全球市場，重塑全球產業鏈

立足中國市場實現世界水平創新，在若干核心技術領域形成具有特色的創新技術和創新產品。

通過產業鏈協同，技術創新與商業模式創新並行

亟待解決的幾個問題

1．產業模式單一，需要在無晶圓設計和晶元代工製造基礎上，根據產品特點發展多元的模式，尤其是IDM

2．裝備和材料還要加強：28nm以上的產品工藝和特色工藝種類覆蓋仍然不夠；尖端工藝開發難度變大。

3．協同發展的產業生態需要儘快形成、「系統—晶元—工藝—裝備—材料」緊密協同對整個產業發展至關重要。

4．產業布局的無序競爭、碎片化與同質化傾向，與國際整合趨勢背道而馳。

5．隨著技術差距的縮短，「短兵相接」的企業研發壓力和投入成倍增長。長遠看，基礎研究和前瞻技術布局不足，創新跨越缺乏支撐。

6．產業政策仍有缺失；已有政策落實也未到位；對竟爭對手的非正當竟爭缺乏制止手段。

小結

1．經過六十年的發展，尤其是上一個十年努力、中國集成電路產業進入了一個新階段。已經建立較完整技術體系和產業實カ、並非「一無所有」，妄自菲薄和盲目自大都是自亂陣腳。

2 . 當前形勢下，最需要的是戰略定力。要敢于堅持得到實我實踐證明的有效做法，並加以改進完善。千萬不能另起爐灶，重犯當年送動式、間歌式攻關的錯誤。這方面無論是政府還是企業都不能短視，不可僥倖，需要視野、格局、勇氣和擔當。

3．如何實現「替代－創新－引領」的轉變是下階段主要任務。關健是加何發揮中國市場潛力、開拓新的空間，拿握核心技術、在全球產業分工中從價值鏈低端走向高端。

4．自主創新不是「自己創新」，開放合作必須堅持。

5．在集成電路產業發展中，產業鏈、創新鏈、金融鏈「三鏈融合」是必由之路，中國需要更專業的授投融資平台和更寬鬆的信貸政策扶持。

迎接挑戰才能抓住機遇

開拓進取才能有所作為

協同創新才能合作共贏

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