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拓分析,一向將in-house先進制程視為發展重心的英特爾,愿意敞開心房將業務外包給臺積電,透露出英特爾積極拓展營運版圖的企圖心。特別在面對強調“多樣”、“少量”和“Time to Market”三大特色的通信與消費性市場時,如何滿足客戶各式各樣客制化需求及降低生產成本,便成為英特爾必須面對的當務之急,此時找上具有高度制程彈性、經濟生產規模和高良率優勢的臺積電,可說其來有自。
與臺積電結盟的好處還不只這些,拓認為英特爾將藉此調整產能,集中火力發展公司核心技術,降低因擴充產能所產生的大量資本支出風險。此外拓也推測,在英特爾有意進軍又愛又恨的山寨市場,又想保住“名門大廠”清譽的情況下,可能采取產品線切割方式,將中國山寨市場的相關訂單,委由臺積電代工生產;除了品牌效應之外,透過臺積電OIP平臺服務開發不同性質或小規模客戶也都是考慮重點。
臺積電的如意算盤 - 霸主地位無人敵
對臺積電而言,盡管客戶名單早已囊括全球一線大廠,但能夠和久攻不下的英特爾合作,更是意義非凡!首先,臺積電補齊了CPU代工這條產品線,更可迅速提升包括45nm以下的高階制程技術和產能利用率,未來在硅智財(IP)發展應用上將更具競爭力。
其次,這項合作案無疑是借著英特爾為臺積電專業代工和OIP商業模式“掛保證”,使得“臺積電式制造服務業”可望變成全球半導體制造新主流,臺積電在半導體產業的地位也更加堅不可摧,未來接獲國際大廠委外訂單機會大增,可望率先掃除不景氣的陰霾,迎接景氣春天第一道曙光。臺積電獨特產業地位加上客戶遍布各領域,無疑是全球半導體產業復蘇的領頭羊,同時也是觀察以出口為導向的臺灣地區經濟發展,最重要先行指標之一。
兩強連手全球受惠 - 復蘇號角已響起
形勢篇:
技術發展 產業爆發式增長 需求明顯
從全球來看,半導體照明產業已形成以美國、亞洲、歐洲三大區域為主導的三足鼎立的產業分布與競爭格局。隨著市場的快速發展,美國、日本、歐洲各主要廠商紛紛擴產,加快搶占市場份額。根據目前全球LED產業發展情況,預測LED照明將使全球照明用電減少一半,2007年起,澳大利亞、加拿大、美國、歐盟、日本及中國臺灣等國家和地區已陸續宣布將逐步淘汰白熾燈,發展LED照明成為全球產業的焦點。
中國LED產業起步于20世紀70年代。經過30多年的發展,中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片的制備、LED芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。
《規劃》指出,目前我國的半導體照明技術快速發展,正向更高光效、更優良的光品質、更低成本、更可靠、更多功能和更廣泛應用的方向推進。半導體照明技術的突飛猛進,有力地促進了半導體照明產業的繁榮進步。目前許多國家都在半導體照明科技方面設置了專項資金,制定了嚴格的白熾燈淘汰計劃,大力扶持本國或本地區的半導體照明產業。同樣,我國半導體照明技術和產業在當前情況下具備跨越式發展機會,因為我國的半導體照明需求相對明顯。作為人口大國、人均資源小國,解決能耗問題是我國當前形勢下首先并且急需解決的問題。半導體照明產業以其資源能耗低、帶動系數大、創造效益高等有利因素,理所當然地成為國家和社會的首選。進入十二五以后,人們的生活水平和文化素質都有所提高,半導體照明也越來越符合當代人需求。
目標篇:
產業規模5000億 80%國產化 3500萬噸
《規劃》中提出,到2015年,半導體照明行業要實現從基礎研究、前沿技術、應用技術到示范應用全創新鏈的重點技術突破,關鍵生產設備、重要原材料實現國產化;重點開發新型健康環保的半導體照明標準化、規格化產品,實現大規模的示范應用;建立具有國際先進水平的公共研發、檢測和服務平臺;完善科技創新和產業發展的政策與服務環境,建成一批試點示范城市和特色產業化基地,培育擁有知名品牌的龍頭企業,形成具有國際競爭力的半導體照明產業。
具體說來,技術目標上,產業化白光LED器件的光效要達到國際同期先進水平(150~200lm/W),LED光源/燈具光效達到130lm/w,有機發光二極管(OLED)照明燈具光效達到80lm/W,硅基半導體照明、創新應用、智能化照明系統及解決方案開發等達到世界領先水平,形成核心專利300項;產品目標上,80%以上的芯片實現國產化,大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現國產化,形成新型節能、環保及可持續發展的標準化、規格化、系統化應用產品,成本降低至2011年的1/5;產業目標上,產業規模達到5000億元,培育20~30家掌握核心技術、擁有較多自主知識產權、自主品牌的龍頭企業,扶持40~50家創新型高技術企業,建成50個“十城萬盞”試點示范城市和20個創新能力強、特色鮮明的產業化基地,完善產業鏈條,優化產業結構,提高市場占有率,顯著提升半導體照明產業的國際競爭力;此外,還要培育和引進一批學科帶頭人、創新團隊和科技創業人才,建立國際化、開放性的國家公共技術研發平臺,完善我國半導體照明標準、檢測和認證體系,發揮產業技術創新戰略聯盟的作用,推動產學研用深度結合,切實保障我國半導體照明產業的可持續發展。
《規劃》提出,近年來,許多發達國家/地區均安排了專項資金,大力扶持本國或本地區半導體照明技術創新與產業發展。如今,產業發展呈爆發式增長態勢,已到了搶占產業制高點的關鍵時刻。在國家研發投入的持續支援和市場需求的拉動下,中國半導體照明技術和產業具備跨越式發展機會。
根據《規劃》,我國半導體照明企業的發展目標非常宏大,產業規模也會隨之快速壯大。國家將會著力培養掌握核心技術、擁有較多自主智慧財產權、自主品牌的龍頭企業,這樣就會促使創新型企業的崛起,與之相適應的特色產業基地、相對完善的產業結構也會隨之產生壯大。目前我國半導體產業的國際競爭力仍然不能以世界半導體照明產業大國相提并論,《規劃》出臺對我國在這方面的核心競爭力會有非常的影響。
到2015年,LED照明產品在通用照明市場的份額達到30%,實現年節電1000億度,年節約標準煤3500萬噸。80%以上的芯片實現國產化,大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現國產化,LED產品成本降低至2011年的1/5。
任務篇:
基礎研究 前沿技術 應用技術 平臺建設 環境建設
一是加強基礎研究,解決寬禁帶襯底上高效率LED芯片的若干基礎科學問題,研究高密度載流子注入條件下的束縛激子及其復合機制;探索通信調制功能和LED照明器件相互影響機理。二是加強前沿技術研究。突破白光LED專利壁壘,光效達到國際同期先進水平;研究大尺寸si襯底等白光LED制備技術,加強單芯片白光、紫外發光二極管(UV-LED)、OLED等新的白光照明技術路線研究;突破高光效、高可靠、低成本的核心器件產業化技術;提升LED器件及系統可靠性;實現核心裝備和關鍵配套原材料國產化,提升產業制造水平與盈利能力。三是強化應用技術研究。以搶占創新應用制高點為目標,以工藝創新、系統集成和解決方案為重點,開發高品質、多功能創新型半導體照明產品及系統,實現規模化生產;開發出具有性價比優勢的半導體照明產品,替代低效照明產品;開展辦公、商業、工業、農業、醫療和智能信息網絡等領域的主題創新應用。四是建立共性技術平臺。以創新的體制機制建立開放的、國際化的公共研發平臺,加強共性關鍵技術研發;探索以企業為主體,政府、研究機構及公共機構共同參與的技術創新投入與人才激勵機制,促進半導體照明前沿技術及產業化共性關鍵技術的研發與應用,支撐產品的創新應用和產業的可持續發展。五是完善產業發展環境建設。研究測試方法及開發相關測試設備,引導建立檢測與質量認證體系,參與國際標準制定;開展知識產權戰略研究,提升我國半導體照明產業專利分析和預警能力;積極探索EMC等商業推廣模式。通過完善產業發展環境,促進技術研發和產業鏈構建,支撐示范應用,推動“十城萬盞”試點工作順利實施。
保障篇:
政策引導與產業促進 財政支持 國際交流 人才創新
《規劃》最后一項提到的是為達成上述目標和任務所要提供的政策措施。雖然沒有透露任何可能投入的具體數字,但是,相關措施無疑在《規劃》正式公布后會成為各級政府的施政依據。各級政府在規劃的正式頒布后,將有政策的依據推行各種節能補貼,人才引進,國際交流合作及研發投入等對產業的支援性政策。
在政策方面,國家相當重視。《規劃》中的雖然沒有明確提出政策的名稱體系,但是既然明確提出了相關內容,那么半導體照明產業的就具有了依托。我國的半導體照明發展尚處于初級階段,如何有效的整合有力的國際資源是非常重要的,《規劃》中明確提出了加強國際交流的措施,與發達國家互通有無,共同發展。這也從一個側面反映出,我國將會加大對外資企業半導體節能照明科技的支持引導。人才創新、人才隊伍建設是發展半導體照明科技的重中之重,發展技術,人才是關鍵,《規劃》指出,積極引進海外人才,加強國內人才的創新能力建設,從整體上提高從業人員的整體素質和創新能力。
半導體照明產業的發展壯大,需要強大的財政支持,這就要求國家財政給予強有力的物質支持。物質保障是基礎,技術研發是核心,而人才培養是關鍵。因此要想實現半導體照明的飛躍發展,人才創新、技術進步是重中之重。《規劃》中明確提到的財政支持、人才創新是真正保證其發展的堅實后盾。
優勢篇:
高節能 壽命長 高新尖
半導體照明,是節能能源。所謂節能能源即為環保無污染,直流驅動,超低功耗(單管0.03~0.06瓦)電光功率轉換接近100%,相同照明效果比傳統光源節能80%以上。
有人將LED光源稱為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度并任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化,實現豐富多彩的動態效果及各種圖像。由于LED光源的光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,眩光小,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素。由于LED是冷光源,所以可以安全觸摸,屬于典型的綠色照明光源。與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數字信息化產品,是半導體光電器件“高新尖”技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。
前景篇:
應用廣泛 產值巨大 產品推廣模式或將轉變
當前中國半導體產業大而不強,核心競爭力仍有待于進一步提升。對國內企業而言,壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務,掌握一手的核心技術、培育一流的研發團隊對這些企業而言是占有市場份額的制勝法寶。有業內人士指出,目前LED光源仍主要應用在顯示屏、背光源等領域,其最大的需求照明市場仍未打開,在全球節能減排以及各國開始逐步禁用白熾燈的背景下,通用照明市場的開啟,無疑將成為LED產業發展的又一大亮點。
要了解芯片,首先要明白“集成電路”和“半導體”兩個概念。1958年9月12日,在美國德州儀器公司擔任工程師的“杰克·基爾比”發明了集成電路的理論模型。1959年,曾師從晶體管發明人之一肖克萊率先創造了掩模版曝光刻蝕方法,發明了今天的集成電路技術。而半導體是一種導電性能介于導體和絕緣體之間的材料,常見的有硅、鍺、砷化鎵等,用于制造芯片。
我們所說的集成電路指的是采用特定的制造工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及元件間的連線,集成制作在一小塊硅基半導體晶片上并封裝在一個腔殼內,成為具有所需功能的微型器件
芯片是指內含集成電路的半導體基片(最常用的是硅片),是集成電路的物理載體。
二、中國芯片發展現狀
目前中國芯片發展現狀可用四個詞概括:發展很快,落后兩代,技術受限,產品低端。
中國芯片制造工藝落后國際同行兩代。中國目前只能量產28納米級芯片,而國外可完成7納米級產品制造;產能嚴重不足,50%的芯片依賴進口;同時中國的產能和需求之間結構失配,實際能夠生產的產品,與市場需求不匹配;長期的代工模式導致設計能力和制造能力失配、核心技術缺失;投資混亂、研發投入和人才不足等問題,導致中國集成電路產業目前總體還處于“核心技術受制于人、產品處于中低端”的狀態,并且在很長的一段時間內無法根本改變。
為什么中國制造不出高端芯片?先要了解芯片制造過程。芯片制造主要分為三大環節:晶圓加工制造、芯片前期加工、芯片后期封裝。其中技術難度最大最核心的是芯片前期加工這個環節,分為上百道制程,每道制程都有相應的裝備。在這些裝備里面,技術難度最大的就是光刻技術。中國半導體技術主要是在第一和第三環節。第二個環節中的技術裝備大部分處于空白,所以高端的整個芯片都需要進口。
光刻機精度,芯片制造的卡脖子環節
制約集成電路技術發展的有四大要素:功耗、工藝、成本和設計復雜度,其中光刻機就是一個重中之重,核心技術中的核心。
2006年的德國之夏,四年一度的世界杯足球賽正進行得如火如荼,球場兩側的LED全彩顯示屏上,一幕幕栩栩如生的球場畫面與陣陣歡呼聲交相輝映,形成了一幅聲光和諧、絢爛多姿的畫面。2008年,北京奧運吸引了全球目光,國家游泳中心“水立方”的外墻,由一萬多枚高精度LED燈條組成的“世界幔態LED第一屏”放射出獨特光芒,彰顯大國魅力。值得稱道的是,這些高科技大型顯示燈屏和發光材料的核心技術與制造工藝均出自大連的一家民營企業――路明科技集團。
大連路明科技集團成立于1992年,坐落于高新技術企業聚集的大連市高新園區,主營業務涉及半導體發光外延片和芯片、LED發光材料、LED光源、LED照明與顯示工程、稀土發光材料及制品等,是國際上同時擁有發光材料和LED芯片兩大半導體照明產業核心技術的四家企業之一。近年來,在東北老工業基地振興的號角聲中,路明人抓住機遇,大力實施創新驅動戰略,將集團年度銷售收入的15%用于創新研發,取得顯著成效。目前,集團已擁有國際專利300余項,共承擔863計劃、863引導計劃等國家級科研與產業化項目30余個,先后獲得國家技術發明二等獎和國家科技進步二等獎,并被認定為“國家級企業技術中心”、“國家與地方聯合建設實驗室”、“國家創新型試點企業”、“國家知識產權試點企業”,擁有國內發光材料領域唯一的企業博士后工作站。借助創新的力量,“路明”品牌不但成為國家馳名商標,在國際市場上也創出了中國企業的名頭。
始終堅持以自主創新為主的發展戰略。核心技術的缺失,是中國人融入經濟全球化的潮流之后,面對國際市場競爭時揮之不去的傷痛。上世紀90年代,以國際首創的高效蓄光型自發光材料問世為契機,路明人從僅有的20萬元資金起步,開始了不平凡的自主創新歷程。在科研人員的努力下,經過一次次的探索和攻關,路明制成了具有開創意義的第一代稀土蓄光發光材料,成功拓展了自發光材料的使用范圍,被國際同行譽為世界自發光材料的第三次革命。隨后,路明又陸續完成了發光顏料、塑料、陶瓷、玻璃、化纖和發光涂料等多項突破性的自主創新,研制并設計了蓄光發光材料應用的三大體系,路明的企業標準成為歐美發達國家的行業標準,一舉奠定了我國在這一領域的國際領先地位。
內引外聯,積極推進集成創新。進入新世紀,一場“半導體照明革命”的浪潮開始席卷全球,有專家預測,未來,光電子產業將會取代傳統電子產業,成為衡量一個國家經濟發展和綜合國力的重要標志。路明人敏銳地察覺到市場的新需求,在組織人員進行技改的同時,整合多種創新資源,積極搭建多層次多元化的創新體系,形成集合創新的合力。一方面,他們與大連理工大學等國內著名科研院所和高等學府聯合,通過設立博士后流動站等多種形式構筑以市場和企業需求為導向的產學研結合創新平臺;另一方面,不惜斥巨資筑巢引鳳,聘請來自歐美的頂尖技術團隊,大力推進消化吸收再創新。此外,為了進一步提高研發水平,打磨核心技術,路明還并購了在芯片制造技術上處于國際先進水平的美國AXT光電公司,吸納了其擁有的30多項專利、全套生產設備、50多名以華裔留美博士為主的精英團隊。多種形式集成創新結出碩果,目前,路明已擁有半導體照明從上游器件到下游應用的完整產業鏈條,并在各個關鍵環節都擁有核心專利技術,形成了完善的知識產權管理體系,是世界上僅有的幾家同時擁有發光材料和發光芯片兩大半導體照明核心技術的企業之一。
今日的路明人正奔跑在“中國研制”的快車道上,在遼寧老工業基地的大連,一段創新傳奇正在精彩上演。
中圖分類號:TN305 文章編號:1009-2374(2016)04-0071-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.036
1 概述
半導體設備涂膠顯影機是一種將不同工藝制程的機臺整合在一起,作為一個整體的制程裝備。該設備由載片系統、傳送系統和制程系統三部分構成。典型的半導體集束型裝備Track機是半導體前道工序設備中黃光區設備之一,其主要功能是光刻膠在晶圓表面的涂敷和顯影。隨著半導體裝備光刻機新技術的發展,光刻機產能也在快速提高,特別是ASML公司的TWINSCAN技術以及未來基于傳統TWINSCAN平臺的雙重曝光等新興技術的成熟,更進一步提高了光刻機的產能,而涂膠顯影設備作為與之協作的連線設備,為了匹配高產能力,半導體生產線也對機器人晶圓傳送方法提出了更為嚴苛的要求。
2 晶圓傳送發展歷程
晶圓傳送方法和集束型裝備的布局有很大關系,根據其布局的不同,分為以下兩類:
2.1 早期軌道式布局
式中:TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Ti為空閑系數。
2.2 改良軌道式布局
早期軌道式裝備的產能主要受加工單元布局制約,單元加工時間遠大于晶圓傳送時間,因此產能瓶頸是單元加工時間,為了平衡單元加工時間,提高主單元的利用率,產生了二代軌道式設備,如圖2所示:
產能計算公式:
(2)
式中:TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;C為一次工作的晶圓數;TPmF為第一片獨占設備時間;TPmL為最后一片獨占設備時間。
3 復雜型集束設備TRACK的傳片結構設計
改良軌道式布局的主單元利用率增加,單個軌道輸出產能基本固定,當生產線產能要求很高時,軌道數需要成倍增加,由于是平面設備,空間利用率極低、軌道加工第一片上片和最后一片獨占設備時間不能忽略、傳送系統效率低下、空閑時間過高等問題突出,因此現在主流設備都采用復雜式布局設備。
復雜型集束設備TRACK,采用立體式設計,傳片系統由2個自由度增加到4~5個自由度,可傳送單元增加,提高了加工單元的利用率。同時載片系統采用2~4個上片工位,可不間斷上片,消除了第一片上片時間帶來的產能降低。傳片結構如圖3所示:
產能計算公式:
(3)
式中:TPi為單元工藝加工時間;TR為單元間傳送時間;Tk為調度算法調整系數。
復雜式設備的立體布局,不僅制程單元向堆疊式發展,同時傳送系統也由簡單線性傳送變成了復雜路徑擇優選擇,由于載片系統增加到了4個,每個加工任務(Job)的工藝加工制程順序由用戶配置成加工流程配方(Cluster Recipe),因此傳送系統的傳送路徑選擇也必須兼顧多個載片系統同時工作的情況,使得傳片的調度必須由專用算法來實現,即傳送調度算法。
4 傳片調度算法
傳片系統調度算法最初產生的目的就是要提高設備使用效率(Uptime,在線時間),提高設備的產能,防止設備發呆情況的發生。
傳片調度算法根據不同的機械手(Robot)和緩沖單元(Buffer)確定傳送路徑,通過循環遍歷程序來檢查傳送路徑上的空位,依次進行晶圓配方工藝流程和最佳的傳送路徑的選擇和確定。這種調度算法采用的是實時判斷條件、事件/消息驅動的模式,因此又稱為實時調度算法。調度流程如圖4所示:
其中:“晶圓流片分析”開始分析晶圓工藝配方流程;“最優選擇”選擇最佳傳送路徑。“最優選擇”即調度算法核心部分。在實時調度算法的基礎上,為了滿足不同批次工作并行,能得到較好的產能等苛刻情況,增加了單元傳送優先級設定、傳送時間自優化,機械手取送優先級設定、機械手預移動等方法來提高產能,降低裝備應用成本。
5 未來展望
未來的設備研發還在向著更高更多的應用方向發展,對于晶圓產能提高的期望成為客戶和工藝共同的目標,進一步地壓縮調度算法占用的時間成本,提高調度算法的優化比率,已經是迫切的需求。未來的晶圓傳送調度算法,將向著傳送時間日志化、顯示化、傳送路徑預生成、傳送路徑用戶自整定的趨勢發展。
5.1 傳送時間日志化、顯示化
晶圓傳送調度算法在一個調度周期內的傳送時間記錄成日志文件,并且將這種日志通過可視的圖形方式顯示給用戶,讓用戶對特定某次的調度算法有一個直觀的認識,這就是調度算法中傳送時間的日志化顯示化。如圖5所示:
圖示為具有兩個robot、兩個工藝單元的集束裝備上片過程的傳送時間日志文件的圖形顯示。
5.2 路徑預生成
多個傳送時間日志文件集合成數據庫,在一個調度周期開始前預先根據這些數據庫的記錄生成傳送路徑,這種調度周期預生成,預固定的方式,將調度算法由全運算方式更改為查表方式和運算方式的結合,可以節約運算時間,直接提供可借鑒的優化路徑選擇。結合傳送時間日志顯示化,能夠讓用戶在生產前就直觀地了解到設備中晶圓的傳送情況,并且根據數據庫記載和當前的情況的對比,可以預測設備的健康狀況,確定設備的維護周期和生命周期。另外,由于傳送時間日志文件可以應用在同型號的同類設備上,因此這種文件形成的數據庫將為設備增添高附加值,提高品牌價值。
5.3 傳送路徑用戶自整定
歐美LED產業緣何領跑
在全球環保、能源危機的巨大壓力下,半導體照明已被世界公認為一種健康節能環保的重要途徑,各國政府積極給予政策及資金支持,使其企業實現技術突破,加速LED商業化進程。
日本早在1998年就制定了“21世紀光計劃”,并在1998-2002年間投入50億日元開發白光半導體照明LED以及新型半導體材料、襯底、熒光粉和照明燈具。根據日本政府出臺的相關政策,2012年之前白熾燈泡必須退出市場,力促LED照明消費量年增長200%以上。此外,日本政府還明確規定2006-2007年間企業或機構使用LED照明裝置取代白熾照明裝置,可獲得投資額130%超額折舊,或者是投資額7%的稅率減免。
歐美國家對LED行業的扶持力度也不小。歐盟啟動了“用于信息通訊技術與照明設備的高亮度有機發光二極管項目”,投資2000萬歐元,有效提高有機發光二極管發光效率。同時,還開展聯盟國全面禁止生產、銷售白熾燈、熒光燈、節能燈,推廣LED照明技術應用發展。
美國聯邦政府在2002年啟動了“國家半導體照明研究計劃”,并納入“能源法案”,企業可以獲得每年5000萬美元財政資金支持,10年共計5億美元的財政資金支持。美國國會對LED照明項目的經費支持從2003年的300萬美元上漲到2007年的3000萬美元,2009年和2010年經費繼續回升。2011、2012年根據經濟刺激方案,美國國會為LED照明研發經費分別增加了5000萬美元和3780萬美元,使得這兩年的經費總額接近1.4億美元。
在政策及資金的大力支持下,日本已是全球LED產業最大的生產國,其發展動向幾乎為全球LED產業發展的指南針,而美國及歐洲地區在上游外延及芯片核心技術上具有領先優勢。
政策助力中國LED換檔提速
由于我國在LED產業上起步較晚,同時在LED核心技術和專利基礎上被國外壟斷,發展較為緩慢,但隨著國家及地方對LED產業的扶持逐漸加大,中國LED產業開始全面進入發展期。
據調查顯示,我國從2009年以來先后出臺多項政策扶持和鼓勵LED產業的發展。2009年4月,國家科技部《關于同意開展“十城萬盞”體照明應用工程試點工作的復函》,根據科技部規劃,將在50個城市建成200萬盞LED路燈。同年9月,國家發改委、科技部等六大部委《半導體照明節能產業發展意見》,該意見提出,大型MOCVD裝備、關鍵原材料以及70%以上的芯片實現國產化,上游芯片規模化生產企業3至5家;產業集中度顯著提高,擁有自主品牌、較大市場影響力的骨干龍頭企業10家左右;初步建立半導體照明標準體系;到2015年,年均增長率在30%左右,功能性照明市場占有率達到20%左右;液晶背光源達到50%以上,景觀裝飾等產品市場占有率達到70%以上。
2013年2月,國家發改委、科技部等六大部委《半導體照明節能產業規劃》,該規劃目標:LED芯片國產化率80%以上,硅基LED芯片取得重要突破。核心器件的發光效率與應用產品的質量達到國際同期先進水平;大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現國產化,檢測設備國產化率達70%以上。建立具有世界先進水平的研發、檢測平臺和標準、認證體系;到2015年,60W以上普通照明用白熾燈全部淘汰,市場占有率將降到10%以下,LED功能性照明產品市場占有率達20%以上;LED照明節能產業產值年均增長30%左右,2015年達到4500億元(其中LED照明應用產品1800億元;形成10-15家掌握核心技術、擁有較多自主知識產權和知名品牌、質量競爭力強的龍頭企業。
同時,國內許多省份基于節能、環保的需求,紛紛提出了“地方版”的LED產業發展政策。
2011年4月,廣東省科學技術廳《廣東省LED產業發展“十二五”規劃》,該規劃提出,到2015年,培育1至2家產值達100億元龍頭企業,培育1至2個產值達1000億元的產業集群,全省LED戰略性新興產業規模突破3000億元。
2009年,揚州市提出對購買LED將進行補貼。其中,藍綠光MOCVD31片機及以上,補貼資金可達1000萬元/臺;紅黃光MOCVD38片機及以上,補貼資金可達800萬元/臺(市、區兩級財政各承擔50%)。根據測算,揚州光在設備補貼領域就投入了10億元。
在產品應用方面,深圳市提出,對于參與政府投資項目LED示范工程的企業,根據燈具的價格給予10%的補助,并貼息3年。對承擔企業投資項目LED應用示范工程的企業,按照LED燈具價格的30%給予補貼。
業內人士分析認為,隨著國家政策支持,財政補貼推廣力度加大以及國家、地方政府帶頭采用LED照明等措施的落實,這對LED企業發展起到了引導作用,同時通過資金扶持也使企業在技術上進行突破,使企業更有信心面對市場競爭,加速中國LED產業的國際化進程。
政策扶持中國LED企業光明可尋
國家優惠政策的連續,同時再以資金及補貼扶持,表明了國家發展節能環保的戰略性新興產業的決心。在政府的積極推動下,中國LED企業正致力于技術創新、創造,研發能力不斷提升,并積極通過垂直整合,延伸產業鏈,發展產業集群,逐漸縮小了與世界傳統LED巨頭的差距。
我國LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均已顯現具有自主技術產權的單元技術,部分核心技術具有原創性,初步形成了從上游材料、中游芯片制備、下游器件封裝及集成應用的比較完整的研發與產業體系,為我國LED產業做大做強在一定程度上奠定了基礎。目前863項目承擔單位已申請專利241項,其中發明專利152項,國外發明專利17項。
以“神六”載人航天飛船、超級雜交稻、高性能計算機、SARS疫苗、量子糾纏等為標志的重大科技成就在十五期間開花結果,一批具有自主創新能力的知名企業和高技術產業集群也迅速崛起。那么在未來五年內,我國的科技又將會取得怎樣的發展成果呢?科技部日前公布了《國家“十一五”科學技術發展規劃》(以下簡稱《規劃》),這份規劃的出臺對我國未來科學技術的發展具有重要的指導意義,同時也與企業運營發展息息相關。
在科學發展觀的統領下,始終堅持自主創新的主線,在發展目標、重點部署上均做到自主創新,建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系,這是科技規劃的主線。
在這條主線的引導下,我國科技工作將重點在“發揮科技支撐與引領作用”和“加強科技創新能力與制度建設”兩個方面進行戰略部署,集中力量組織實施一批國民經濟和社會發展急需的、基礎較好的重大專項。圍繞國家發展的重大戰略需求,《規劃》提出的十三項“十一五”期間重大專項重點實施的內容和目標中,前三項均與信息產業有關。我們期待IT企業能夠把握國家的政策措施,攻克一批具有全局性、帶動性的重大關鍵技術,開發一批世界先進水平的重大戰略產品和技術系統,從而成為具有國際競爭力的企業,帶動IT產業成為戰略性產業,進而提高我國的國際地位。
重大專項之一:核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品
實施目標:
重點研究開發微波毫米波器件、高端通用芯片、操作系統、數據庫管理系統和中間件為核心的基礎軟件產品,提高計算機和網絡應用、國家安全等領域整機系統產品和基礎軟件產品的自主知識產權擁有量和自主品牌的市場占有率。
解讀:
芯片產業是國家發展中公認的戰略性產業,而全球領先的十大芯片企業如英特爾、AMD等主要集中在美國,隨后是日、韓和歐洲。近年來,我國芯片產業雖然取得了一定的發展,但是仍然需要加強芯片核心技術方面的能力。我國芯片產業的快速增長主要應該以芯片產品的自主創新為突破口,通過自主設計開發芯片產品,掌握核心技術,擁有自主知識產權,實現規模化生產,從而提升國際競爭力。
我國軟件產業近幾年來的增長態勢一直良好,產業結構及產業布局得到調整,產品門類不斷增多,軟件出口穩步增長,已成為拉動整個電子信息產業快速增長的重要力量。在國內四大基礎軟件中,中間件的發展最為喜人,目前已經應用于金融、郵電、能源、交通、政府等行業。我國自主研發的GIS系統在功能和性能上已經接近國際領先水平,某些性能指標甚至優于國外優秀軟件。然而,技術上的突破并沒有改變國產軟件在市場上的弱勢地位。一直以來,核心技術的缺乏影響著我國信息產業的標準制定和競爭力提高。根據2005年統計數據顯示,中國基礎軟件和中間件的收入為483.2億元,占全部軟件業務收入的12.4%,其中基礎軟件349.5億元,中間件軟件收入133.7億元,占全部軟件收入的3.4%。需要特別指出的是,2005年我國通用操作系統軟件收入僅有7.5億元,而進口的通用操作系統軟件竟達80億美元左右。以上數據進一步說明,中國軟件企業的核心競爭力還相當薄弱,研發水平還有待進一步提高。《規劃》的出臺將促進我國在核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品方面的進一步發展,做大做強一部分國有企業。
重大專項之二:極大規模集成電路制造裝備及成套工藝
實施目標:
重點實現90納米制造裝備產品化,若干關鍵技術和元部件國產化;研究開發出65納米制造裝備樣機;突破45納米以下若干關鍵技術,攻克若干項極大規模集成電路制造核心技術、共性技術,初步建立我國集成電路制造產業創新體系。
解讀:
憑借巨大的市場需求、較低的生產成本、豐富的人力資源,以及穩定的經濟發展和優越的政策扶持等眾多優勢條件,近幾年,我國集成電路產業取得了飛速發展,成為全球半導體產業關注的焦點。據統計,2005年集成電路市場占到了我國半導體市場的83.9%。由集成電路產業帶動下的計算機、通信、消費類電子以及計算機國際互聯網的廣泛應用?熏孕育了大量的新興產業,為我國國民經濟的持續、快速發展注入了新的活力。我國目前的產能供應能力還遠不能滿足國內市場對集成電路的巨大需求,尤其是自主開發的芯片還不能滿足我國市場的需求,很多高端的產品,尤其是在產品設計方面,還要依靠歐美、日本等。目前,我國的企業像華為、中興通信、海信、聯想等已經將原來的半導體部門分立出來,或者形成了一個獨立的半導體公司,來研發具有自主知識產權的產品,而在《規劃》引導下,在未來將有更多的國內企業加大研發投入,通過擁有自主知識產權的方式增加我國企業的競爭力。
重大專項之三:新一代寬帶無線移動通信網
實施目標:
在未來的五年內我國要研制具有海量通信能力的新一代寬帶蜂窩移動通信系統、低成本廣泛覆蓋的寬帶無線通信接入系統、近短距離無線互聯系統與傳感器網絡,掌握關鍵技術,顯著提高我國在國際主流技術標準中所涉及的知識產權占有比例,加大科技成果的商業應用,形成超過1000億元的產值。
解讀:
數據顯示,截至2006年2月底,中國移動電話用戶已超過4億,占全球移動電話用戶總數的20%,中國已成為全球移動通信產業發展最快的國家。目前,第三代移動通信技術始終是備受矚目的熱點,而推動第三代移動通信技術的應用將會對中國通信產業的發展起到重要作用。日前中國自主研發的標準TD-SCDMA已經在我國北京、上海、廈門、保定、青島等城市進行放號測試。
事件緣由
中美關于集成電路增值稅問題的爭端始于今年3月18日。該日,美國貿易代表佐立克宣布,美國政府于當日正式向世界貿易組織提出申訴,指控中國對進口的半導體產品征收歧視性關稅,認為此種做法違背了世界貿易組織的規則,損害了美國半導體行業的出口。這是中國2001年加入世界貿易組織以來,美國第一次向該組織指控中國。
美國的此番指控是基于我國政府對集成電路產業的產業扶持政策。2000年6月24日,為支持中國半導體產業在十年左右的時間里成為在國內占主導和在國際市場上占有一席之地的優勢產業,我國政府頒布了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》的文件,即“18號文件”。
該文件的第41條規定:芯片生產企業2010年前按17%的法定稅率征收增值稅,對實際稅負超過6%的部分即征即退。芯片設計企業獲得的優惠更多,實際稅負超過3%的部分即征即退。美國認為這一政策與WTO的國民待遇原則相違背,并提出中國在進口其他國家集成電路產品的時候,要按3%的稅率計征進口環節增值稅,讓國外企業獲得與中國企業的同等待遇。
對國內芯片產業的支持政策,使美國、日本和歐盟認為國內廠商得到了很大一部分退稅,而進口到中國市場的其他國家或地區企業的產品因無法享受這樣的優惠,在價格上失去競爭力。
中美兩國就這一問題從2003年開始就頻繁磋商,但始終未能達成一致。直至今年3月,美國就這一問題正式申訴到世界貿易組織。
陣痛中的企業
中美就集成電路增值稅問題達成諒解后,中國的半導體企業將于明年4月1日后不再享受退稅政策,中芯國際、華虹NEC、中星微、上海先進半導體等半導體企業雖然對于此次變動沒有作出明確評價,但是,嗅覺敏銳的市場已經作出了一定程度的回答;在中美兩國政府就集成電路增值稅問題達成諒解后,中芯國際的股價持續下跌,已經逼近其歷史最低點。7月9日開盤不久,中芯國際在香港股市即跌至1.56港元,后收盤于1.60港元,勉強維持在1.59元的歷史最低點之上。
中國的半導體企業失去了這一政策支持,無疑將經受重大影響。雖然退稅政策的取消是遲早要來臨的,但是中美諒解的達成還是把中國的半導體企業進一步推向了世界。
熟悉我國半導體產業的人都知道,我國半導體產業處于幼稚產業狀態。我國的半導體企業規模小,2002年我國集成電路產能僅占世界集成電路產能的2.5%,只有少數幾家企業的營業額超過億元人民幣。創新能力弱是我國集成電路企業的又一大弊端。缺乏高附加值的核心技術嚴重制約了我國企業的發展壯大。
但也有專家認為,此次退稅政策的取消對企業影響也許沒有想象中的大。廈門大學國際貿易系鄭甘澍教授認為,按照目前的出口退稅政策,眾多的中國半導體企業實際上很難享受到目前的退稅政策,因此對企業的影響也不大;再者,早日讓中國半導體企業面向世界更有利于我國半導體產業的發展。
我國半導體產業的出路
2003年,我國信息產業銷售量達18800億元,信息產業已經成為我國的第一大支柱產業,但是如此大的產值中組裝占了相當一大部分,而真正屬于高附加值的核心技術卻是非常薄弱。從這方面看,我國的半導體產業尚處于幼稚產業狀態,此番出口退稅政策的取消或多或少會對我國的半導體產業有所沖擊。
但是半導體產業必定要成長為我國的真正的支柱產業,退稅政策的取消不意味著我國將不再扶持該產業。據業界相關官員稱,我國將出臺一些新的、更加有力的措施來扶持我國半導體產業的發展,比如在研發費用方面給予一定的稅收優惠等等,當然,這些措施要更加符合世界貿易組織的相關規定,以避免類似事件的發生。
除了政府的政策性扶持外,我國政府和半導體企業還應該做好以下工作:
首先,政府各相關部門要做好為企業服務的工作。一方面政府各部門做好協調工作,為各個企業做好服務工作;另一方面,政府部門要成為各個企業的聯系紐帶。鼓勵企業相互加強競爭,同時鼓勵企業之間的并購,促進企業做大做強。
其次,各個半導體企業要加強核心技術的研發。芯片設計是半導體產業的核心所在,目前我國的半導體企業普遍在這方面比較薄弱。在加強芯片設計能力的同時,要提高芯片制造能力。制造能力的提高只要有相應的投資不難辦到,但是芯片設計能力的提高不僅僅是一個投資的問題,更重要的是要有高素質的人才。
如此,我國的半導體產業才會形成競爭優勢,進而提升我國的國家競爭優勢。
相關鏈接
1、18號文件
1999年,在有關專家的提議下,當時的國家經貿委政策司與信息產業部組成聯合小組,起草了相關芯片企業優惠政策條款,這些條款最終在2000年6月24日形成了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》,這就是18號文件(國發2000-18)。
2001年,在時任國務院副總理李嵐清主持的工作會議中,對18號文件進行了進一步補充,下發了《關于進一步完善軟件產業和集成電路產業發展政策有關問題的復函》,即后來的51號文件。
“18號文件”第四十一條有關半導體行業稅收政策的規定:
對增值稅一般納稅人銷售其自產的集成電路產品(含單晶硅片),2010年前按17%的法定稅率征收增值稅,對實際稅負超過6%的部分即征即退,由企業用于研究開發新的集成電路和擴大再生產。
根據這個文件,財政部、稅務總局于2002年制定了實施細則(即財稅[2002]70號文件《財政部國家稅務總局關于進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展稅收政策的通知》),對部分芯片企業稅負達到3%的增值稅實行“即征即退”。同時,把優惠范圍擴大到集成電路產業上游的設計企業和下游的制造商。
2、“70號文件”有關“18號文件”的實施細則
公司是中物院重點民企業,擁有一大批技術力量。公司核心技術為吡啶類化合物催化氯化、氨化、氟化等關鍵性技術,亦是繼美國陶氏之后最先掌握氯代吡啶類除草劑工業化生產技術的企業。得益于其核心技術,公司原藥毛利率保持在45%-50%,遠高于行業30%左右的毛利水平;凈資產收益率亦在60%以上。靈臺三種吡啶類除草劑原藥在毛利中占比76%、制劑在毛利占比中約20%,是公司收入和毛利的主要來源。本次募投的殺菌劑丙環唑、氟環唑,殺蟲劑毒死蜱,除草劑草銨膦將主要在2009年上半年建成投產,屆時公司產品結構將更豐富,盈利結構趨于多元。本次募集資金主要投向于殺菌劑丙環唑、氟環唑,殺蟲劑毒死蜱,除草劑草銨膦的項目技改。完全達產可貢獻利潤1.4億元。
申銀萬國分析師周小波預計公司08-10年完全攤薄EPS分別為0.81元、0.94元和1.16元。考慮目前市場及行業估值水平、中小板新股溢價,分析師認為公司定價可給予08年25倍PE的相對估值,對應合理價值20元。
立立電子(002257) 上海證券
隨著經濟全球化進程不斷推進,不同國家和地區參與到同一產品的生產過程中來,分別參與了價值鏈中不同層次、不同環節、不同階段的生產過程,其中最典型的就是信息技術產業。信息產品的生產鏈條長、環節多、價值差異大、技術密集和勞動密集同時存在,信息技術產業也成為全球化程度最高的產業之一。信息產業價值鏈是產業鏈的價值體現,根據分工不同,國際信息產業逐漸分出來三大陣營:第一陣營是美國。美國基本占據著信息產業高端,控制著大多數標準制定、擁有高端品牌、控制高端技術及知識產權,美國具有最全的信息核心技術鏈,從原材料、設備、微電子集成電路到整機、系統等均不同程度控制著,美國相關企業、大學信息技術原始創新能力極強,新產品、新業態、新模式不斷涌現,往往獲取了最多的利益。第二陣營是部分歐洲國家、日本、韓國。這些國家緊隨美國之后,較早進行了信息技術和產業發展,承接了部分中高端產業轉移,具有明顯先發優勢。例如荷蘭、德國在光刻機等高端集成電路制造裝備占據絕對優勢,日本的制造裝備、集成電路、元器件、消費電子等十分發達,而韓國由于其體量較小,發展了具有獨特優勢的高端制造產業,但其在存儲產業、電子顯示產業方面獨具優勢。第三陣營是部分發展中國家。具有勞動力資源和成本優勢的發展中國家通常處于產業價值鏈的低端,主要從事一般元器件的生產以及較為簡單的加工組裝工作。例如,中國多年來是全球電子信息產品的制造大國,但由于核心技術能力缺失,在很多行業內基本只能承接低端組裝等分。隨著國際技術轉移,信息產業國際分工體系逐漸變化,中高低端的界限變得模糊,歐洲、日本、韓國等國家發揮優勢集中突破,也發展出部分高端產業,與美國形成互補關系,例如韓國的存儲和顯示產業,歐洲的5G通信業等。經過國家引導和市場發力,我國部分行業也走向中高端,例如華為、中興、曙光等信息技術企業在手機終端、網絡設備等方面,正在國際市場上處于邁向高端水平。
2基于國際比較分析的信息領域核心技術創新模式研究
美國是信息技術和產業最早發端和綜合實力最強的國家,2016年美國電子信息產業市場規模約為4388億美元,占全球電子信息產業市場規模的23!。美國電子信息產業鏈布局齊全、技術創新能力高、核心競爭力強、標準話語權重、品牌效應突出。美國政府、軍方在信息產業發展中發揮了關鍵作用。雖然美國一向秉承自由經濟,但對于信息技術和產業而言,發展歷程并不完全是受市場支配,美國政府、軍方等國家部門發揮了關鍵作用。一是軍事需求驅動信息技術原始創新,市場需求推動信息產業高速發展。信息產業發展早期,集成電路和計算機等是非常昂貴的產品,因此主要用于軍事應用,并主要受軍事需求的牽引。二是根據需要不斷從國家戰略高度適時出臺有效政策,引導和激勵技術創新及產業發展。在美國信息產業發展史上,政府其實扮演了重要角色。三是為維持美國信息技術產業領先地位出臺保護性政策。通過高關稅、建設基礎設施等措施保護本國紡織、鋼鐵等支柱工業,同時注重差別關稅,對本國不生產的咖啡與茶葉等進口產品予免稅或減稅。與美國相比,日本、韓國信息產業發展起步相對較晚,從承接美國轉移出去的產業環節開始,注重模仿創新、集成創新,逐步發展壯大,并形成了各自特色。相較于領先的美國半導體業而言,日本和韓國的半導體產業都是后發的追趕者,但是日本在20世紀80年代成功地趕超了美國;韓國通過大力扶植三星等龍頭企業,在90年代也成功地實現了趕超,并至今日仍掌控著全球半導體存儲產業和集成電路制造業的高端。德國的科技水平始終位居全球領先水平,是一個科技強國,德國的汽車工業特別發達,制造的數控機床和各種機器設備技術和質量都位居全球領先地位,德國能長期屹立于世界核心技術之林,關鍵在于德國能與時俱進,不斷創新,并且堅持走專業化、技術型道路,牢牢守住全球產業鏈中的高端地位,大力樹立“德國制造”這一塊象征著優質、高效和創新的全球金字招牌,保持產品的競爭力。
3中國高端芯片技術創新現狀和環境分析
由于集成電路行業技術發展日新月異,國際國內環境變化速度加快,因此文中對中國高端芯片技術創新現狀和環境進行分析,得出的內部優勢和劣勢、外部機遇和挑戰,繼而研究新時期中國高端芯片技術自主創新模式。市場和政策雙重驅動產業實現高速增長,未來產業增長動力持續增強。中國已成為電子信息產品全球最大的市場,市場體量只有美國與之接近,同時中國電子信息產業發展已成為全球信息產業發展的重要動力。中國的電子信息產業增長,與近年來中國相關政策激勵分不開。隨著5G全球競爭白熱化,中國華為、移動等龍頭企業意在搶占相關行業制高點,在5G基帶芯片和射頻器件方面投入加大,也將帶動相關技術發展。在“大眾創業、萬眾創新”導向下,中國大力發展移動智能終端、網絡通信、云計算、大數據、智能硬件等多層次硬件創新,創造了新的市場需求,也是集成電路行業發展新的重要動力。特別值得注意的是,中國近年來提高了對信息安全的重視,提出了建立自主可控的信息技術和產業體系的要求,近年來一系列產業政策均是在這一方針指引下做出的,可以說,對安全的要求更高,也是中國大力自主發展信息產業,特別是核心的集成電路產業的重要因素。可以預計到2030年,在中國市場需求和國家政策的雙創驅動下,中國的信息產業及集成電路產業未來產業增長動力持續增強,成為帶動相關核心技術發展的重要因素。產業整體仍處于價值鏈中低端,高端芯片自給率低,供應鏈“命門”掌握在別人手里,中國企業不足與國際龍頭企業抗衡。雖然近年來中國集成電路行業發展勢頭良好,但由于起步晚、技術發展難度大、國外壁壘較難突破等原因,中國集成電路特別是高端芯片的關鍵核心技術仍有缺失,芯片自主率低,進口額維持高位。核心環節關鍵技術差距仍有2~3代,技術創新缺乏軟硬件生態體系支撐。受西方國家限制對中國高技術出口的“瓦森納協定”等制約,中國集成電路制造設備和技術始終落后國際水平2~3個技術節點,高端光刻設備、關鍵封測設備及SiC等三代半導體材料仍基本依賴多種方式引進(如引進二手、落后設備)。在核心技術方面,CPU、FPGA、DSP和存儲器等核心技術雖早有自主研發企業,但未能有所突破,缺乏軟硬件生態體系支撐。即便如此,全球集成電路技術創新放緩帶來追趕超越機遇是在工藝節點進入10nm以后,業界基本放棄追趕摩爾定律,國際企業和研究機構試圖通過多種技術路線,延續、超越摩爾定律,實際上技術創新步伐趨緩,這給中國集成電路追趕提供了較好契機。國際巨頭企業戰略重心轉移,國際合作層次不斷提升。中國擁有全世界最大、增長最快的集成電路市場,國際地位日益突出,國際集成電路企業為爭奪中國市場,紛紛謀求與中國企業進行合作,以更加貼近中國市場需求和優化資源配置。破壞性、顛覆性創新帶來發展新機遇。拓展摩爾定律、超越摩爾定律等技術路線不斷深入推進,特別是深度學習等人工智能技術發展對高端芯片的影響巨大,IBM、谷歌、Intel等巨頭紛紛研究專門用于處理人工智能算法和數據的芯片,IBM推出“真北”芯片,谷歌推出TPU,中國寒武紀公司也推出了深度學習芯片。中國高端芯片的發展還面臨著美國不斷的加強外國投資委員會職權,重點加強對中國的審查和遏制力度,高度警惕中國資本滲透其半導體、人工智能等前沿技術領域的挑戰。近年來,美國以威脅美“國家安全”為由,多次不予審批涉中國背景的公司正常商業活動。傳統國際集成電路巨頭企業在長期發展中,特別注重對自身知識產權的保護,并且經常利用專利戰來達到經營目的,例如蘋果和高通的專利戰。
指南修改建議征集工作的通知
各設區市科技局,國家高新區管委會,省產業技術研究院、省產業技術創新戰略聯盟,有關單位:
為貫徹落實省委省政府高質量發展要求,加快推進戰略高技術部署和前瞻性新興產業發展,著力構建自主可控現代產業體系,現面向全省開展2021年度省重點研發計劃(產業前瞻與關鍵核心技術)重大研發需求及指南修改建議征集,有關事項通知如下:
一、重大研發需求征集
本次重大研發需求征集主要面向新材料、人工智能、集成電路、高端裝備等我省優勢領域和前沿領域,聚焦制約我省自主可控現代產業體系建設的關鍵材料、重大裝備和核心技術,梳理一批省內企業亟需通過技術攻關予以破題和解決的重大研發需求,作為今后計劃項目組織實施的重點方向予以優先部署。各企業提交的重大研發需求應目標明確、場景清晰、參數具體,并從以下幾方面進行說明。
1、問題描述。說明期望通過技術創新解決的具體技術瓶頸和技術難題,要求內容具體、指向清晰,有明確的性能參數指標,并充分描述說明現實應用場景,并包括自然條件、工況環境、成本約束等邊界條件。
2、研發意義。從打破國外技術壟斷、構建自主可控產業鏈、服務國家重大戰略實施、提升產業核心競爭力等角度,結合本行業、本企業的實際情況,說明開展研發攻關的重要意義。
3、研發建議。如已形成較為成熟的思考,可提出具體建議,如可能的技術路徑、技術方案要點,以及推薦牽頭實施的單位或專家(不局限于省內)等。
二、指南修改建議
1、加強戰略高技術部署,聚焦我省重點培育的戰略性新興產業和先進制造業集群,進一步凝練需求、突出重點,對現有省重點研發計劃(產業前瞻與關鍵核心技術)指南產業前瞻技術研發領域技術方向進行增補完善,提出具體修改意見。新增技術方向需附說明材料,已有技術方向可以提出調整或刪除建議,并簡要說明理由。技術方向增補完善突出以下三點:
(1)對接國家科技創新有關規劃部署,結合地方資源稟賦和產業基礎,重點增加本地區有條件及優勢進行布局,有望在近年內獲得重大突破,引領未來產業發展,且現有指南未涵蓋的前瞻技術方向。
(2)聚焦地方優勢產業整體提升及產業轉型升級要求,以提高技術供給質量為重點,對現有關鍵核心技術攻關等領域的技術方向進行增補完善,重點增加完善地方及產業發展亟需突破的關鍵核心技術方向,提高指南技術方向與我省產業發展需求的契合度,強化科技對產業高端攀升的支撐作用。
(3)注重技術方向的有效性,對屬于陳舊、淘汰的技術方向,或與現行產業發展趨勢明顯不匹配的技術方向,可建議刪除。
2、請各設區市科技局、國家高新區管委會,圍繞產業前瞻技術研發方向,結合當地特色戰略性新興產業發展需求,加強2021年重點項目的前期組織,依托省級以上重大創新平臺、產業技術創新戰略聯盟和創新型領軍企業,組織產業鏈上下游相關單位,以加快產業前瞻技術研發為主攻方向,科學凝練項目主題,遴選出共識度高、前期基礎好的重點項目建議。
(1)充分發揮產業技術創新戰略聯盟的創新組織作用,在廣泛調研的基礎上,由聯盟技術委員會組織研發實力強、創新水平高的聯盟成員單位及產業鏈上下游相關單位,研究凝練項目主題,提出重點項目建議。
(2)加大跨區域資源整合力度,圍繞地方最有條件、最具優勢的領域,由龍頭骨干企業根據產業發展的前瞻技術方向,在全國范圍內吸引行業內一流高校科研院所參與合作,以形成重大標志性原創成果為目標,凝練項目主題,提出重點項目建議。
(3)充分對接國家重點研發計劃以及科技創新2030—重大項目,圍繞國家重大戰略需求和重點產業的關鍵技術瓶頸,加強重點項目組織和謀劃,為后續申報國家重點專項培育優質項目源;圍繞我省已承擔的國家重大項目,以支撐專項實施和推動成果落地為目標,組織優勢單位對相關配套技術及裝備開展針對性研制,凝練項目主題,提出重點項目建議,為推動國家重大科技成果在江蘇落地奠定基礎。
重點項目建議每個設區市科技局、國家高新區管委會限報8項。
三、其他事項
請各單位根據通知要求,提出指南修改建議及重大研發需求,并按附件格式和要求填報相關材料,加蓋公章后于11月20日前由各設區市科技局匯總報至省科技廳高新處,同時將電子版發送至jskjtgxc@163.com。
聯系人:施笑南 張競博
聯系方式:025-83363239 83379768
附件:1、2020年度省重點研發計劃(產業前瞻與關鍵核心
技術)項目指南
江蘇省科學技術廳
2020年10月30日
附件1
2020年度省重點研發計劃(產業前瞻
與關鍵核心技術)項目指南
省重點研發計劃(產業前瞻與關鍵核心技術)以形成具有自主知識產權的重大創新性技術為目標,開展產業前瞻性技術研發、重大關鍵核心技術攻關,搶占產業技術競爭制高點,引領我省戰略性新興產業培育和高新技術產業向中高端攀升,為加快構建自主可控現代產業體系提供有力科技支撐。
一、產業前瞻技術研發
本類項目重點支持對戰略性新興產業培育具有較強帶動性的產業前瞻技術,提升產業技術原始創新能力,引領新興產業創新發展。
1.定向擇優任務專題
1011高質量大尺寸(6英寸及以上)第三代半導體材料制備技術
研究內容:開展硅基和碳化硅基的大尺寸(6英寸及以上)氮化鎵材料外延生長技術研究;開展大尺寸氮化鎵單晶材料的生長技術研究;實現氮化鎵材料的電學性能調控,針對光電子和微電子應用,分別實現高電子遷移率、半絕緣和低電阻率的氮化鎵材料制備,并完成相關器件的性能驗證,支撐第三代半導體產業的創新發展。
考核指標:(1)實現6英寸、8英寸硅襯底上高質量氮化鎵基外延材料生產,位錯密度達到107cm-2量級,翹曲度<30 um,AlGaN/GaN異質結二維電子氣濃度>9E12cm-2,遷移率>2200cm2/V·s。
(2)實現6英寸氮化鎵單晶襯底制備,襯底TTV<20 um,表面RMS<0.3nm,厚度>600 um,位錯密度達到105cm-2量級,電阻率在0.01~109Ω.cm可調控。
1012 T1100及以上碳纖維材料制備技術研發
研究內容:開展T1100及以上級別的新一代碳纖維制備技術研究,突破T1100高品質原絲紡制技術、均質化預氧化碳化等關鍵技術,研發大通道外熱式預氧化爐、寬幅高溫碳化爐等關鍵生產裝備。
考核指標:拉伸強度≥7000MPa,拉伸模量≥324GPa,批次內離散系數≤3%,批次間離散系數≤5%,斷裂伸長率≥1.9%,含碳量≥95%,纖維直徑≥5um,纖維規格≥12K。
2.高端芯片
1021 基于RISC-V架構CPU及第三方IP研發集成、微控制單元(MCU)、數字信號處理(DSP)、5G通信用射頻芯片等高端芯片的設計技術和電子設計自動化(EDA)的平臺設計技術
1022 高壓功率集成電路、新一代功率半導體器件及模塊等先進制備工藝及裝備制造技術
1023 多芯片板級扇出(Fanout)封裝、多芯片系統集成(SiP)封裝、三維封裝等先進封裝測試技術
1024 大尺寸低缺陷高純度單晶硅片、高功率密度封裝及散熱材料、高純度化學試劑、高端光刻膠等關鍵材料制備技術
3.納米及先進碳材料
1031 新型納米傳感器等微納器件和納米改性金屬、二維納米材料等新型納米結構、功能材料制造與應用技術
1032 氮化鎵、碳化硅等第三代半導體器件制備與應用關鍵技術
1033 大絲束等碳纖維低成本制備及復合材料設計應用技術
1034 高品質石墨烯宏量制備技術及改性、跨界應用技術
4.區塊鏈
1041 共識算法、智能合約等區塊鏈核心算法、開源軟件及硬件
1042 高性能分布式存儲、區塊數據、時間戳等區塊鏈存儲核心技術
1043 非對稱加密、多方安全計算、可信數據網絡、隱私保護、輕量級密碼等區塊鏈加密核心技術
1044 區塊鏈金融、區塊鏈溯源、區塊鏈物流、區塊鏈數據共享等區塊鏈應用技術
5.人工智能
1051 無監督學習、神經網絡、類腦計算、認知計算等核心技術及軟件
1052 AI視覺算法、自適應感知、新型交互模態、AI開源軟件等應用關鍵技術、軟件及系統
1053 嵌入式人工智能芯片、神經網絡芯片、圖形處理器(GPU)芯片等人工智能專用硬件和模組制造技術
1054 智能腦機接口、智能假肢、智能可穿戴設備等可移動智能終端關鍵技術
6.未來網絡與通信
1061 多網絡協同組織、可軟件定義多模式無線網絡、邊緣環境網絡功能虛擬化等新型網絡關鍵技術與設備制造技術
1062 6G移動通信、毫米波與太赫茲無線通信、窄帶物聯網(NB-IoT)、光通信、北斗導航通信、微納衛星星座等新一代信息網絡關鍵技術與設備制造技術
1063 量子秘鑰分發、量子光源、量子中繼等量子保密通信核心技術及關鍵設備研發
1064 網絡空間信息安全、物聯網、工業互聯網安全防護及保密關鍵技術
7.智能機器人
1071 多模態人機自然交互、通用機器人智能操作系統、機器人聯邦學習等關鍵技術及軟件
1072 人工觸覺皮膚、高精度驅控一體化關節、新型精密減速器等機器人核心零部件制造及檢測關鍵技術
1073 醫療及康復機器人、外骨骼機器人、足式行走機器人等服務機器人整機設計制造關鍵技術
1074 高精度重載機器人、先進工業機器人、特種作業機器人等工業機器人整機設計制造關鍵技術
8.增材制造
1081 記憶合金、金屬間化合物、精細球形金屬粉末、高性能聚合物等增材制造材料制備關鍵技術
1082 大功率半導體激光器、高精度陣列式打印頭等增材制造關鍵設備設計制造技術
1083 4D打印、復合材料打印、移動式增材加工修復與再制造等增材制造先進加工工藝及關鍵設備制造技術
1084 面向制造領域的高效率、高精度、低成本、批量化增減材制造關鍵技術和設計制造軟件系統
9.數據分析
1091 云存儲、離散存儲等海量數據存儲管理技術
1092 高性能計算、云計算、邊緣計算等核心技術
1093 數據挖掘、非結構數據自動分析、數據可視化等數據處理技術
1094 面向生產制造、能源管理、智能交通等場景的大數據應用軟件及系統
10.先進能源
1101 高效低成本N型雙面電池(TOPCon)和薄膜電池等新型高效太陽能電池及高可靠性低成本發電組件關鍵技術及工藝
1102 頁巖氣、核能、地熱能、生物質能等新一代清潔能源關鍵技術
1103 可再生能源制氫、高效儲氫加氫、安全用氫等關鍵技術
1104 能源互聯網、微能量收集、新一代儲能等關鍵技術
11.智能與新能源汽車
1111 輔助和無人駕駛、車路協同、智慧座艙、能源管理等智能化控制關鍵技術
1112 分布式驅動電機、混合動力驅動系統、固態激光雷達、車物互聯(V2X)底層通信等關鍵技術及部件
1113 固態鋰離子電池、固體氧化物燃料電池、氫燃料電池等高功率密度動力電池、高性能充電系統等關鍵技術及部件
1114 新能源汽車整車集成及輕量化設計及制造技術
二、關鍵核心技術攻關
本類項目重點支持高新技術優勢產業發展所需的關鍵核心技術,為推動產業向中高端攀升提供技術支撐。
1.新材料
2011 高端光電子材料及先進顯示材料制備與應用技術
2012 特種高分子、特種陶瓷、特種分離膜、金屬有機框架(MOF)、生物可降解材料等新型功能材料制備技術
2013 高溫合金、鈦鋁合金、海洋用鋼、高端軸承鋼、高性能纖維等新型結構材料制備技術
2014 新材料高通量計算方法及軟件、高通量制備、表征及評價等材料基因組關鍵技術
2.電子信息
2021 國產操作系統和辦公軟件、工業控制軟件、嵌入式軟件等高端軟件及硬件關鍵技術
2022 激光顯示、Micro-LED等新型顯示器件、工業級插件和連接器、有色金屬氧化物(ITO)靶材等核心電子器件制備技術
2023 真空蒸鍍機、高品質化學氣相沉積(CVD)裝置和濕法工藝等核心關鍵設備設計制造技術
2024 虛擬增強現實、數字媒體等先進數字文化科技關鍵技術
3.先進制造
2031 磁懸浮軸承、高端液壓(氣動)件、高精度密封件、微小型液壓件等高性能機械基礎件制造技術
2032 激光加工、精密鑄造、高精度光學器件加工等先進制造工藝及裝備制造技術
2033 高端數控機床、大噸位智能化工程機械、高精度智能裝配裝備、智能化大型海工裝備、航空發動機等大型整機裝備設計、控制軟件及系統集成技術
2034 網絡協同制造、按需制造、產品自適應在線設計等智能制造關鍵技術及軟件系統
4.新能源與高效節能
2041 薄片化晶硅電池、鈍化膜及鈍化發射極、背面電池(PERC)等高性能低成本太陽能光伏關鍵技術
2042 10MW以上風電機組、低風速整機等先進風機關鍵技術
2043 大容量柔性輸電、遠距離特高壓輸電、大規模可再生能源并網與消納等智能電網關鍵技術
2044 三廢高效潔凈處理及資源化利用、微界面反應、新型余廢熱高效利用等節能減排關鍵技術
5.安全生產
2051 安全生產信息化、災害事故監測預警、危險氣體泄漏檢測及精準定位、生命探測等災害預警偵測關鍵技術
2052 危險環境作業、安全巡檢、應急救援等機器人,高機動救援成套化裝備等安全生產智能裝備制造技術
2053 便攜式自組網通信終端、遠距離透地通信及人員精準定位、井下水下遠距離救援通信等應急救援通信關鍵技術
2054 危化品貯槽應急堵漏、危險氣體泄漏安全環保處置、險惡環境滅火救援等災害應急處置關鍵技術
6.其他非規劃創新的關鍵核心技術