龐大信息社會的根基是一枚枚小巧的集成電路，通常被人們稱為“芯片”。別看芯片“身材小”，他們“喂養”著現代工業，手機、電腦、家電、高鐵、電動車、機器人、醫療儀器等離開他們根本無法運轉。
“芯片強則產業強，芯片興則經濟興，沒有芯片就沒有安全。”科技部重大專項辦公室主任陳傳宏說，芯片（集成電路）制造技術是當今世界最高水平微細加工技術，是全球高科技國力競爭的戰略必爭制高點。
2008年，我國啟動實施“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”國家科技重大專項（簡稱集成電路裝備專項）。9年來，集成電路高端制造裝備和材料從無到有填補產業鏈空白，制造工藝與封裝集成由弱漸強走向世界參與國際競爭，集成電路產業駛入了自主創新發展的快車道。
關鍵裝備實現從無到有
集成電路裝備專項實施以來，我國集成電路制造技術和產業實現了從無到有、由弱漸強的巨大變化
“每當集成電路技術進步一代，尺寸就縮小三分之一，對應整個集成度提高4倍。”集成電路裝備專項技術總師、中科院微電子研究所所長葉甜春說：“以28納米技術為例，集成度相當于在指甲蓋大小的面積上制造出10億個以上的晶體管，其中每根導線相當于人體頭發絲的三千分之一。更為先進的14納米技術，則相當于在人體頭發絲截面上制造出50萬個以上的晶體管，其中每根導線相當于人體頭發絲的五千分之一。”
如此精細操作堪比在“針尖上跳舞”，對裝備、材料、工藝都是極大的考驗，由于涉及高技術含量，制造集成電路的裝備價格是一般裝備價格的10倍到100倍。長期以來，在集成電路高端裝備上我國長期受制于人，因為沒有工藝節點達到90納米、65納米以下的國內自主研發集成電路裝備，只能采用國外的設備。
西方發達國家一直對出口到中國的集成電路制造裝備和材料以及工藝技術嚴格審查和限制。這對我國集成電路產業發展構成了嚴重制約，問題日益凸顯。與此同時，隨著我國國民經濟的快速發展尤其是信息化進程的加快，對集成電路產品的需求持續快速增長，從2006年開始，集成電路產品超過石油成為我國最大宗進口產品，2013年至今，每年進口額超過2000億美元。
實現集成電路領域的自主創新發展迫在眉睫。2008年集成電路裝備專項實施以來，200多家企事業單位、2萬多名科研人員參與技術攻關，主要集中在北京、上海、江蘇、沈陽、深圳和武漢等6個重點產業聚集區。經過廣大科研人員艱苦努力，我國集成電路制造技術和產業實現了從無到有、由弱漸強的巨大變化。
“我們有了自己的刻蝕機等關鍵裝備，并批量應用在大生產線上；集成電路成套工藝水平提升5代，55/40/28納米三代工藝完成研發實現量產，20-14納米工藝研發取得突破；后道封裝集成技術成果全面實現量產，引領全行業技術水平從低端跨入高端，實現與世界同步。”葉甜春告訴記者。
這些自主研發的設備不僅銷往國內市場，也逐步進入海外市場。比如，中微半導體設備(上海)有限公司研發的介質刻蝕設備不僅支持國內芯片制造企業從65納米到28納米技術代的發展，而且在國際市場上各個技術節點水平都可以與世界最先進設備廠商競爭。目前，中微公司已有460多個介質刻蝕反應臺在海內外27條生產線上高質量、穩定地生產了4000多萬片晶圓；在臺積電的研發線上正在開發和核準5納米刻蝕。
集成電路是所有產業中應用材料純度最高的產業。“我們研制出了拋光劑和濺射靶材等上百種關鍵材料，并通過大生產線考核進入批量銷售。這些成果基本覆蓋了我國集成電路全產業鏈體系，扭轉了之前工藝技術全套引進的被動局面，為我國集成電路產業自主健康發展打下了堅實基礎。”葉甜春說。
建立協同發展新模式
集成電路裝備專項通過市場機制打通了科技與經濟的連接通道，建立科技、產業、金融與區域經濟有效協同的新模式
“集成電路裝備專項取得了一系列技術成果，但更重要的成果是，專項通過積極探索，推動構建了市場經濟下的新型舉國體制。”專項實施管理辦公室負責人、北京市經濟和信息化委員會主任張伯旭說。
張伯旭所說的新型體制是通過市場機制來打通科技與經濟的連接通道，推動建立以企業為主體，高校和科研院所大協作，科技、產業、金融與區域經濟有效協同的新模式。
集成電路裝備專項由北京市、上海市兩個地方政府牽頭組織實施，這也是唯一一個由地方政府組織實施的重大專項，是我國科技重大專項組織實施模式的一次創新嘗試。9年來，北京市政府、上海市政府與中央部委共同強化專項的戰略研究和頂層設計，在重點區域合力布局，引導地方政府投入要素資源，推動區域產業聚集發展、調整升級，形成了科技創新與區域經濟融合協同發展的新局面。
張伯旭告訴記者，為了更好地解決科技成果產品化的問題，集成電路裝備專項率先提出了“應用考核技術，整機考核部件，下游考核上游，市場考核產品”的用戶考核機制。通過用戶和市場的考核驗證，保證專項成果成為經過嚴格的市場與用戶考驗、真正可以應用的產品，解決了科技成果檢驗標準和驗證機制的難題，從而使專項研發的裝備、材料、零部件和工藝實現從技術創新到成果轉化應用的艱難跨越。據了解，專項成果的銷售業績累計1800億元。
產學研用緊密結合也是集成電路裝備專項實施中的一大亮點。專項通過構建光刻設備和封測等產業技術創新聯盟，集合產業鏈上制造工藝、裝備、相關零部件和材料等上下游企業、相關研究機構和高等院校達200多家單位共同開展產學研用協同攻關。中芯國際是國內規模最大、技術最先進的集成電路晶圓代工企業，通過專項整體布局，中芯國際先后為20余家設計單位提供65-45-28納米產品開發支持。2016年國內設計公司營銷收入占中芯國際總營銷收入近50%。
隨著自主創新體系的日趨完善、產業鏈協同創新能力的大幅提高，集成電路裝備專項主動引導地方和社會的產業投資跟進，扶植企業做大做強，推動成果產業化，形成產業規模，提高整體產業實力。
成果應用帶動產業提升
通過利用集成電路裝備技術，泛半導體制造領域的裝備國產化率大幅提高，LED照明、光伏等產業規模躍居世界第一
作為基礎產業的集成電路制造裝備業，其成果輻射的帶動面很廣。通過利用集成電路裝備技術，LED照明、傳感器、光伏等泛半導體制造領域的裝備國產化率大幅提高。尤其是LED照明、光伏等領域已實現關鍵裝備成套國產化，國產裝備成為市場主流。
葉甜春告訴記者，據不完全統計，國產裝備在泛半導體產業已經銷售6590臺。這些裝備的國產化使得我國在LED、光伏等領域投資成本顯著降低，持續推動我國相關產業整體競爭力大幅提升，LED照明、光伏等產業規模躍居世界第一，技術水平也實現了國際領先。
北方華創科技集團股份有限公司相關負責人介紹，通過集成電路裝備專項成果擴展應用，公司成為LED、光伏等泛半導體設備國際主流供應商，近年來在與本土零部件企業合作中，大幅提升了國產設備的性價比，在LED、光伏等領域全面替代進口產品，不僅增加了客戶效益，也為公司帶來了數十億元的銷售收入，相關設備批量出口美國、印度等國家。
中國是全球最大的半導體市場，也是全球最大的電子信息產品制造基地。葉甜春表示，面向2020年，集成電路裝備專項將圍繞傳統產業升級和戰略性新興產業發展的需求組織攻關，推動創新成果的規模化應用，支持中國企業在全球產業鏈中建立起核心競爭力，實現產業自主發展，形成特色優勢。
摘自《經濟日報》
