如何进一步将上海建设成为创“芯”之都?
发布时间:2021-09-26 报送来源:科Way

9月26日,第20届“浦江学科交叉论坛”在上海科学会堂国际厅隆重举行。

“第20届论坛聚焦‘建策源高地、筑创芯之都’主题,体现了上海科技界聚焦和服务国家战略需求的拳拳初心,也彰显了上海科技界统一战线成员服务中国特色社会主义建设的赤子之情。”致公党中央副主席、上海市政协副主席、致公党上海市委主委张恩迪在致辞中表示,希望论坛能进一步汇聚众多科技工作者的智慧,共商我国集成电路产业的发展现状和未来,共议挑战和机遇,共谋发展对策。要更好地发挥统一战线人才集聚的优势,不断推动学科交叉新思路的发展,为努力突破芯片领域关键核心技术和“卡脖子”难题建言献策。

“芯片虽小,却具有支撑社会经济发展、保障国家安全的战略性、基础性和先导性地位。”

泛摩尔时代迎来发展机遇

1965年,英特尔创始人戈登·摩尔提出摩尔定律——在价格不变时,集成电路上的晶体管密度每年加倍,性能也提升一倍。发展十年后,他发现赚来的钱不够支撑研发,到1975年改口称单位面积芯片上的晶体管数量每两年增加一倍。这一提法持续了近50年。

摩尔定律是平面特征尺寸缩微发展技术的节奏,随着这个节奏趋于缓慢,呈现泛摩尔(More than Moore)技术路线的后摩尔时代就来临了。

论坛上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明以“后摩尔时代的集成电路交叉学科发展”为题做了主旨报告。

吴汉明院士提出,后摩尔时代集成电路具备五个特点:

1、技术方向依然还在探索;

2、不仅仅刻意追求特征线宽;

3、应用范围宽,可“上天”可“入地”,融入到所有人的日常生活中;

4、市场碎片化,没有明显垄断;

5、研发经费相对低廉。

基于这五个特点,吴汉明提出五个与之对应的泛摩尔机遇:

1、宽广的技术创新空间;

2、设备价格低,技术发展条件不苛刻;

3、市场空间极大,投入收回的难度低;

4、有利于创新型中小企业的成长,在科创板支持下容易在市场中生存下来;

5、产品研发容易启动,对于研发团队的技术水平和科研经费方面的要求不高。

“这些机遇如果把握得好,就可以有效缩小与世界产业技术水平的差距。”吴汉明强调,关于集成电路的研究始终是手段,产业才是目的,而产能则是王道,成套工艺是芯片产业技术水平的重要标志。

随着集成电路工艺朝着越来越“微型化”的方向发展,设计和制造两个环节将越来越分不开,只有两者不脱节地反复来回进行反馈调试,工艺才会逐渐精密纯熟。故对于学界而言,很重要的一点是建立具有成套工艺能力的设计、制造一体化,科教产教融合的公共技术平台。

吴汉明透露,浙江大学正在打造12英寸成套工艺研发平台。在具备成套工艺基础上,该平台需要具备四大功能:一是孵化创新型中小设计企业,缩短研发周期;二是为装备和材料等企业提供成套工艺验证流片;三是构建科教、产教融合的产业新人才培养模式,提供产教融合实习场景;四是成套工艺支持企业研发、生产芯片制造的共性技术(例如产品良率提升、芯片生产优化调度、虚拟生产线建设等)。

“平台建设须保持开放心态,具有公共性,且与全球企业开展交流。针对性地培养具有前瞻性,能够引领未来发展的复合型、工程型和科技创新领军人才。”

上海“芯”有何布局?

去年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,文件内容覆盖集成电路全产业链,包含设计、制造、封装、测试、装备、材料和支撑软件等。从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面对产业发展给予支持。

上海集成电路产业起步早,产品系列、工艺技术相对于国内其他地区较为先进和完善。在面对消费升级、市场新旧动能转换等关键时期,上海又牢牢抓住了机遇。目前,上海在全国集成电路发展中呈现“三最”“三地”势态——产业集中度最高,产业链最完整,技术水平最先进;形成产业供给地,创新策源地;人才集聚地。

作为中国大陆规划最全面的集成电路产业园区,2019年张江集成电路产值就已超千亿,约占上海市集成电路总产值的六成以上,张江是上海集成电路产业“一体两翼”的主体,一直是上海集成电路发展的核心区域。

去年10月,临港新片区“东方芯港”集成电路综合性产业基地也正式举行启动仪式。仪式上,中微半导体设备产业化项目、艾为消费电子芯片研发中心项目、江波龙存储器研制销售主体项目等14个重点项目进行了集中签约,覆盖芯片制造、设备制造、关键材料、芯片设计等集成电路产业链上各个环节,投资额总计达225亿元。

根据规划,“东方芯港”将打造成具备国内最先进工艺制程、拥有最齐全装备材料、集聚最有活力设计企业、构建最开放合作平台、形成最完善产业生态的国内外有重要影响力的集成电路创新发展高地。

同时,临港新片区将全力推动产业高端引领工程、全产业链提升工程、核心技术创新卓越工程,围绕核心芯片、特色工艺、关键装备和基础材料等领域实现关键核心技术攻关,建设国家级集成电路综合性产业基地。

在产业规模方面,园区预计2025年将达到1000亿元,2035年构建起高水平产业生态,成为具有全球影响力的“东方芯港”。

据悉,2020年,上海集成电路累计完成投资超过2000亿元,重点项目正有序推进。中芯南方、华力二期、积塔持续产能爬坡;格科微12英寸CIS芯片制造项目结构封顶;闻泰临港项目主厂房启动建设;上海新晟300毫米大硅片项目投产……

对于上海进一步建成世界级集成电路产业集群,

● 制造方面,上海将聚集重大项目建设,争取产能倍增;加快12英寸先进工艺生产线建设和特色工艺生产线建设;加快第三代化合物半导体发展。

● 封测方面,上海将发展晶圆级封装,2.5D/3D封装、柔性基板封装、系统封装等先进封装技术。

● 装备方面,上海要突破集成电路前道核心工艺设备和检测量测设备。

●材料方面,则要提升基础产能和技术水平,强化本地配套能力。