在集成電路上我國(guó)曾長(zhǎng)期受制于人。國(guó)外先是對(duì)我國(guó)實(shí)行禁止出口，而后略有松動(dòng)又實(shí)行嚴(yán)格審查和限制：如果賣(mài)給我們較先進(jìn)的集成電路設(shè)備和材料，人家有權(quán)隨時(shí)隨地對(duì)我們的使用情況進(jìn)行檢查。為了改變這種狀況，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新發(fā)展，“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)于2008年開(kāi)始啟動(dòng)實(shí)施。

經(jīng)過(guò)廣大科研人員近10年的艱苦攻關(guān)，我國(guó)集成電路制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“從無(wú)到有”“由弱漸強(qiáng)”的巨大變化，引領(lǐng)和支撐了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的快速崛起。

你知道集成電路（又稱(chēng)芯片）有多密集嗎？以28納米技術(shù)為例，集成度相當(dāng)于在指甲蓋大小的面積上制造出10億個(gè)以上的晶體管，其中每根導(dǎo)線相當(dāng)于人體頭發(fā)絲的1/3000。而更先進(jìn)的14納米技術(shù)，則相當(dāng)于在人體頭發(fā)絲截面上制造出50萬(wàn)個(gè)以上的晶體管，其中每根導(dǎo)線相當(dāng)于人體頭發(fā)絲的1/5000。

那你又知道集成電路同我們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)系嗎？假如沒(méi)有了集成電路，電腦、手機(jī)、家電、汽車(chē)、高鐵、電網(wǎng)、醫(yī)療儀器、機(jī)器人、工業(yè)控制等等就都無(wú)從談起。信息時(shí)代離不開(kāi)集成電路。

在集成電路上我國(guó)曾長(zhǎng)期受制于人。國(guó)外先是對(duì)我國(guó)實(shí)行禁止出口，而后略有松動(dòng)又實(shí)行嚴(yán)格審查和限制：如果賣(mài)給我們較先進(jìn)的集成電路設(shè)備和材料，人家有權(quán)隨時(shí)隨地對(duì)我們的使用情況進(jìn)行檢查。

為了改變這種狀況，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新發(fā)展，根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)（簡(jiǎn)稱(chēng)專(zhuān)項(xiàng)）于2008年開(kāi)始啟動(dòng)實(shí)施。

從無(wú)到有 填補(bǔ)空白

集成電路制造技術(shù)代表著當(dāng)今世界微細(xì)制造的最高水平，涉及學(xué)科技術(shù)范圍廣，從原材料到終端產(chǎn)品，共涉及半導(dǎo)體物理、化學(xué)、精密加工、精密光學(xué)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、材料等40多個(gè)學(xué)科的最頂尖技術(shù)，是目前為止涉及學(xué)科最多的產(chǎn)業(yè)，因此集成電路產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國(guó)家高端制造能力的綜合體現(xiàn)，是全球高科技國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略必爭(zhēng)制高點(diǎn)。

“我們的目標(biāo)是開(kāi)展集成電路制造裝備、成套工藝和材料技術(shù)攻關(guān)，掌握核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展。”葉甜春說(shuō)。

葉甜春是中科院微電子所所長(zhǎng)，集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)的技術(shù)總師。他在接受科技日?qǐng)?bào)記者專(zhuān)訪時(shí)說(shuō)，經(jīng)過(guò)廣大科研人員近10年的艱苦攻關(guān)，我國(guó)集成電路制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“從無(wú)到有”“由弱漸強(qiáng)”的巨大變化，引領(lǐng)和支撐了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的快速崛起。

我們?cè)?jīng)有過(guò)兩項(xiàng)空白。

在專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前，我國(guó)集成電路高端制造裝備為零。

“經(jīng)過(guò)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施，一批集成電路制造關(guān)鍵裝備實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的突破。”葉甜春說(shuō)，目前我們的國(guó)產(chǎn)刻蝕機(jī)、磁控濺射、離子注入機(jī)等30多種關(guān)鍵設(shè)備都已研制成功，并通過(guò)了大生產(chǎn)線的考核，實(shí)現(xiàn)了批量供貨。總體技術(shù)水平達(dá)到28納米精度，部分14納米精度的關(guān)鍵設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入客戶(hù)生產(chǎn)線驗(yàn)證，累計(jì)銷(xiāo)售了306臺(tái)。國(guó)內(nèi)主要配套零部件配套體系初步形成，國(guó)產(chǎn)零部件銷(xiāo)售3556臺(tái)（套）。

中國(guó)的技術(shù)進(jìn)步，打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我們實(shí)行的出口管制。2015年美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局宣布：國(guó)外（中國(guó)）有和美國(guó)ECCN3B001.c性能相當(dāng)?shù)目涛g設(shè)備技術(shù)能力，因此，基于這項(xiàng)編碼的美國(guó)國(guó)家安全出口管制將失效。

我們還曾有過(guò)一項(xiàng)空白。

專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施前，我國(guó)集成電路行業(yè)所需的材料也幾乎全部需要進(jìn)口。經(jīng)過(guò)近10年努力，目前我國(guó)在特種氣體、靶材、部分化學(xué)品（研磨液、電鍍液等）等關(guān)鍵材料方面已完成研發(fā)，通過(guò)大生產(chǎn)線考核認(rèn)證后大批量使用，并且有部分產(chǎn)品進(jìn)入了海外市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)光刻膠等也已進(jìn)入大生產(chǎn)線試用。

點(diǎn)面突破 助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展

點(diǎn)的突破令人歡喜，但面的推進(jìn)更令人振奮。我國(guó)在集成電路的高端設(shè)備和材料方面實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有，形成了良性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的集成電路制造裝備業(yè)，其成果輻射的帶動(dòng)面很廣。利用集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)取得的裝備核心技術(shù)，使我國(guó)在LED、傳感器、光伏等泛半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的裝備國(guó)產(chǎn)化率大幅提升。LED、光伏等領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵裝備成套國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)裝備成為市場(chǎng)主流。具不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)產(chǎn)裝備在泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售6590臺(tái)。這些國(guó)產(chǎn)化的裝備，使我國(guó)在LED、光伏等領(lǐng)域投資成本顯著降低，持續(xù)推動(dòng)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升，我國(guó)在LED照明、光伏等產(chǎn)業(yè)規(guī)模躍居世界第一，技術(shù)水平也實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先。

在集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施之前，國(guó)內(nèi)集成電路制造最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝為130納米，處于研發(fā)的工藝也僅為90納米。專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施后，我國(guó)的主流工藝水平提升了5代，其中55、40、28納米三代成套工藝已研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，而更先進(jìn)的22、14納米先導(dǎo)技術(shù)在研發(fā)上也取得突破，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)；封裝企業(yè)從低端進(jìn)入高端，三維高密度集成技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。這些工藝制造的智能手機(jī)、通訊設(shè)備、智能卡等芯片產(chǎn)品大批量進(jìn)入市場(chǎng)，提高了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系

除了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步外，集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)還使我國(guó)形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，支撐了我國(guó)企業(yè)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)一直是我國(guó)集成電路企業(yè)受制于人的瓶頸問(wèn)題。葉甜春說(shuō)，集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)高度重視創(chuàng)新技術(shù)研究，提出了“專(zhuān)利導(dǎo)向下的研發(fā)戰(zhàn)略”，從戰(zhàn)略高度布局核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施以來(lái)，共申請(qǐng)了2.3萬(wàn)余項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利和2000多項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利，形成了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，極大提升了我國(guó)集成電路技術(shù)自主創(chuàng)新能力，促使我國(guó)集成電路制造技術(shù)發(fā)展模式從“引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白灾餮邪l(fā)為主加國(guó)際合作”的新模式，掌握了發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，企業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的實(shí)力和地位發(fā)生了巨大變化。

在集成電路領(lǐng)域，專(zhuān)利不僅是保護(hù)自己的有力盾牌，也是打擊對(duì)手的鋒利武器，專(zhuān)利糾紛經(jīng)常發(fā)生，沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系就像是毫無(wú)防御工事的陣地。正是我們加強(qiáng)了自主創(chuàng)新，建立了系統(tǒng)的專(zhuān)利保護(hù)體系，近期發(fā)生的專(zhuān)利糾紛，我國(guó)企業(yè)都獲得了勝訴。

培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)

集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)以培育世界級(jí)企業(yè)為目標(biāo)，建立了一套有效的組織方法，成為機(jī)制體制創(chuàng)新的亮點(diǎn)。一是解決科技成果產(chǎn)品化問(wèn)題，實(shí)行“下游考核上游，整機(jī)考核部件，應(yīng)用考核技術(shù)，市場(chǎng)考核產(chǎn)品”的用戶(hù)考核制，通過(guò)用戶(hù)和市場(chǎng)的考核驗(yàn)證，研發(fā)成功一大批經(jīng)得起市場(chǎng)檢驗(yàn)的高端創(chuàng)新產(chǎn)品；二是積極探索科技、產(chǎn)業(yè)、金融有效協(xié)同的新模式，與重點(diǎn)地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃協(xié)同布局，主動(dòng)引導(dǎo)地方和社會(huì)的產(chǎn)業(yè)投資跟進(jìn)支持，形成產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、金融鏈“三鏈融合”協(xié)同發(fā)展的環(huán)境，扶植企業(yè)做大做強(qiáng)，推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高整體產(chǎn)業(yè)實(shí)力。

集成電路裝備既是信息產(chǎn)業(yè)的核心支撐技術(shù)，又是制造業(yè)的領(lǐng)先高端技術(shù)，是兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的交叉戰(zhàn)略制高點(diǎn)。集成電路裝備對(duì)配套產(chǎn)業(yè)的技術(shù)要求很高，它的發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)精密加工能力、表面處理能力、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)零部件等水平的提升，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)向高端發(fā)展。

只是萬(wàn)里長(zhǎng)征第一步

想起了前人說(shuō)過(guò)的一句話：“在面臨技術(shù)封鎖的領(lǐng)域，我們的自主創(chuàng)新往往做得更扎實(shí)。”集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)正在演繹著這樣一段情節(jié)。

但葉甜春十分清醒。他坦言，盡管我國(guó)集成電路制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨越發(fā)展，整個(gè)產(chǎn)業(yè)也發(fā)生了巨大的化，但我們的起點(diǎn)仍然很低，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距仍很大。

我們的整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍然很?。粍?chuàng)新能力和水平與國(guó)外還有較大差距，特別是在面向應(yīng)用的技術(shù)解決方案和產(chǎn)品定義等綜合創(chuàng)新能力上；設(shè)計(jì)業(yè)和制造業(yè)結(jié)合不夠，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和模式創(chuàng)新上還有待完善；產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)仍然薄弱，國(guó)產(chǎn)裝備和材料的市場(chǎng)占有率仍然很低。葉甜春說(shuō)，我們只是邁出了“萬(wàn)里長(zhǎng)征第一步”，必須清醒地看到我們馬上就會(huì)迎來(lái)艱苦的“爬坡”階段。

創(chuàng)新案例

上下游聯(lián)合創(chuàng)新助推IC產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展

通過(guò)“十一五”和“十二五”集成電路裝備專(zhuān)項(xiàng)支持，以中芯國(guó)際為代表的國(guó)內(nèi)集成電路制造企業(yè)正加速發(fā)展，力圖實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。在這個(gè)過(guò)程中，由北方華創(chuàng)公司與中芯國(guó)際聯(lián)合開(kāi)發(fā)的Booster A630單片退火系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高端集成電路裝備的技術(shù)跨越，該設(shè)備核心技術(shù)和工藝參數(shù)與國(guó)際最先進(jìn)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在客戶(hù)端的表現(xiàn)一致，目前機(jī)臺(tái)置換率已接近1.2（機(jī)臺(tái)實(shí)際產(chǎn)能為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的1.2倍）。作為國(guó)內(nèi)首臺(tái)28/40納米工藝后段制程單片退火機(jī)臺(tái)，其優(yōu)越性能得到國(guó)際先進(jìn)圓晶廠商的認(rèn)可，有效填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后段退火工序的需求。

2015年北方華創(chuàng)硬掩模PVD設(shè)備在客戶(hù)端驗(yàn)證時(shí)，中芯國(guó)際的工程師提出是否可以利用北方華創(chuàng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)一款專(zhuān)用于40—28nm退火工藝的設(shè)備。雙方經(jīng)過(guò)深入討論于2015年3月決定聯(lián)合開(kāi)發(fā)先進(jìn)的退火設(shè)備，中芯國(guó)際作為設(shè)備用戶(hù)為北方華創(chuàng)提供了大量的有價(jià)值設(shè)計(jì)案例。

2015年9月，首臺(tái)BoosterA630機(jī)臺(tái)進(jìn)入中芯國(guó)際。機(jī)臺(tái)到達(dá)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)很順利的通過(guò)了工藝測(cè)試，并進(jìn)入試量產(chǎn)階段。在試量產(chǎn)階段，遇到的一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，就是顆粒表現(xiàn)不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)超過(guò)要求的情況。IC行業(yè)對(duì)顆?？刂频囊蠓浅８?，嚴(yán)苛到每片硅片過(guò)機(jī)臺(tái)增加的尺寸為0.06um（頭發(fā)絲的1300分之一大小）的顆粒不能超過(guò)8顆，國(guó)外機(jī)臺(tái)經(jīng)過(guò)多年跟終端客戶(hù)的磨合，在顆?？刂品矫娣e累了大量的經(jīng)驗(yàn)，而對(duì)于我們國(guó)產(chǎn)機(jī)臺(tái)來(lái)說(shuō)，這是巨大挑戰(zhàn)。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)三個(gè)月不間斷的試驗(yàn)和問(wèn)題排查，終于發(fā)現(xiàn)是兩處產(chǎn)生顆粒的重要來(lái)源。于是產(chǎn)品經(jīng)理組織項(xiàng)目組成員和部門(mén)專(zhuān)家頭腦風(fēng)暴，在現(xiàn)場(chǎng)、在會(huì)議室、在微信群里對(duì)機(jī)臺(tái)設(shè)計(jì)問(wèn)題不斷的進(jìn)行深入的交流和討論，包括短期的維護(hù)方案、長(zhǎng)期的監(jiān)控措施與最佳操作流程、未來(lái)的設(shè)計(jì)改進(jìn)。最后項(xiàng)目組花了近一個(gè)月的時(shí)間完成了機(jī)臺(tái)的升級(jí)，徹底地解決了顆粒問(wèn)題。

正是基于這種不斷的自我提升和全面合作，Booster A630單片退火系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步的提高。基于設(shè)備的優(yōu)異表現(xiàn)，2016年5月第二臺(tái)設(shè)備進(jìn)入中芯國(guó)際。2016年10月，第三臺(tái)設(shè)備進(jìn)入中芯國(guó)際?，F(xiàn)今，北京中芯國(guó)際已擁有Booster A630單片退火設(shè)備4臺(tái)，并都進(jìn)入穩(wěn)定量產(chǎn)階段，2017年5月累積量產(chǎn)突破100萬(wàn)片。基于擴(kuò)產(chǎn)需求，北京中芯國(guó)際計(jì)劃再采購(gòu)2臺(tái)Booster A630系統(tǒng)。

數(shù)說(shuō)成果

280億 在2009年專(zhuān)項(xiàng)《65—45—32納米產(chǎn)品工藝開(kāi)發(fā)》項(xiàng)目的大力支持下，中芯國(guó)際依次開(kāi)發(fā)成功65/55納米工藝平臺(tái)，45/40納米工藝平臺(tái)，并漸次投入生產(chǎn)，截止到2017年第一季度，兩大工藝節(jié)點(diǎn)累計(jì)新增營(yíng)收280億元人民幣。

1500項(xiàng) 中芯國(guó)際堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研合作和創(chuàng)新，先后與中科院微電子所、清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)和上海集成電路研發(fā)中心等部分專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的高校和研究所合作。僅65—45納米兩個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)就申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利近1500項(xiàng)。

37.41萬(wàn)片 中芯國(guó)際積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)公司通過(guò)已認(rèn)證的國(guó)產(chǎn)設(shè)備和材料進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。先后有21家國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司超過(guò)37個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，大量國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)品涵蓋了180nm—28nm技術(shù)制程，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際同等水平。從2013年至2016年，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司率先應(yīng)用已通過(guò)驗(yàn)證的國(guó)產(chǎn)設(shè)備和材料在中芯國(guó)際進(jìn)行大批量芯片生產(chǎn)，累計(jì)投片37.41萬(wàn)片（包含12英寸晶圓）。

503項(xiàng) 寧波江豐電子材料有限公司于2009年首次進(jìn)入該專(zhuān)項(xiàng)，承擔(dān)了超高純金屬材料及濺射靶材的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。截至目前，共申請(qǐng)靶材制造工藝和特殊裝備等相關(guān)專(zhuān)利503項(xiàng)，其中發(fā)明專(zhuān)利455項(xiàng)，已授權(quán)專(zhuān)利201項(xiàng)，同時(shí)還主持或參與制定了國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)。

689項(xiàng) 通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)的導(dǎo)入，提高了江蘇長(zhǎng)電科技自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、運(yùn)用、管理和保護(hù)能力，通過(guò)該專(zhuān)項(xiàng)的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)689項(xiàng)，發(fā)明專(zhuān)利345項(xiàng)，其中公司的FBP專(zhuān)利技術(shù)于2011年獲得“中國(guó)專(zhuān)利金獎(jiǎng)”。

192億元 江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司自2009年承擔(dān)重大專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目以來(lái)，專(zhuān)項(xiàng)產(chǎn)品逐漸成為其新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，支撐長(zhǎng)電銷(xiāo)售業(yè)績(jī)每年保持10%—15%增長(zhǎng)率，連續(xù)七年躋身全球半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)前十強(qiáng)，2016年實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入192億元，全球排名第三。

850臺(tái) 通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施，江蘇長(zhǎng)電科技作為牽頭責(zé)任單位，建立了國(guó)產(chǎn)高端封測(cè)設(shè)備和材料驗(yàn)證平臺(tái)，在一定程度上扭轉(zhuǎn)依賴(lài)國(guó)外設(shè)備廠商和材料廠商的不利局面，推動(dòng)了我國(guó)集成電路設(shè)備及材料的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。目前長(zhǎng)電科技已累計(jì)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備850臺(tái)套，共計(jì)8.24億元，采購(gòu)國(guó)產(chǎn)材料2億元。其中Bumping線國(guó)產(chǎn)化率62.5%，WLCSP全線（不含測(cè)試）國(guó)產(chǎn)化率46.15%。