沈家文
全球集成電路產業正處于技術變革時期,我國集成電路產業面臨前所未有的挑戰和機遇。2019年5月21日,習近平總書記在南昌主持召開的推動中部地區崛起工作座談會上,提出了提高關鍵領域自主創新能力、積極承接新興產業布局和轉移等意見。近期,在湖北省調研期間,對長江存儲科技公司的武漢新芯集成電路工廠進行了實地調研。
(一)企業現狀
武漢新芯公司成立于2006年4月,是湖北省、武漢市、東湖區三級政府共同投資的12英寸集成電路生產線項目,是國家認定的首批重點集成電路生產企業。2018年武漢新芯實現銷售收入26億元,同比增長17.6%;營業利潤0.9億元,同比增長28.6%;連續兩年主營業務盈利。主營業務為代碼型閃存存儲芯片的設計制造和背照式影像傳感器芯片制造,目前代碼型閃存產能達到1.2萬片/月,背照式影像傳感器產能達到1.5萬片/月。代碼型閃存技術已達至45納米技術節點,居于國內領先、國際先進水平,市場占有率接近15%;背照式影像傳感器處于世界領先水平,市場占有率約10%。三維晶圓堆疊特種工藝技術上具有國內領先、國際先進水平,掌握最先進的混合式晶圓鍵合技術。
(二)市場前景
武漢新芯是我國以存儲器為主的大型集成電路制造企業,2018年啟動二期擴產項目,規劃建設自主代碼型閃存(Nor Flash)、微控制器(MCU)和三維特種工藝(3D IC)三大項目。武漢新芯未來的發展定位是世界領先的代碼型閃存IDM公司和半導體物聯網行業龍頭企業。全球存儲器銷售總額占集成電路市場總額的1/3(見表1),三星、美光、SK海力士、東芝、閃迪這五家公司占據95%的市場份額,市場集中度非常高。武漢新芯由于央地政府產業投資基金支持和研發制造方面的后發優勢,很有可能在市場競爭中成功,成為全球存儲器市場的重要供應商。

(三)發展形勢
習近平總書記2018年4月26日視察武漢新芯工廠時指出,要實現“兩個一百年”奮斗目標,一些重大核心技術必須靠自己攻堅克難。根據統計數據,2018年我國集成電路進口額3120.58億美元,集成電路出口額846.36億美元,逆差達2274.22億美元。我國作為全球最大的集成電路應用市場,必須盡快轉變大量集成電路依靠進口的現狀,加快提高關鍵技術自給率。武漢新芯2018年已實現32層三維閃存芯片量產;預計2023年實現達產30萬片/月,將大幅提高我國存儲器市場的國產化率。
(一)集成電路專業技術人才短缺
目前,我國集成電路先進設計水平達12英寸7nm,12英寸14nm邏輯工藝即將量產,但與世界先進技術水平相比仍有較大差距,關鍵是人才問題。一是集成電路專業技術人才短缺,尤其缺乏行業領軍人才。目前我國集成電路技術人才存量約 40萬人,按照2020年70萬的人才需求量估算,缺口達30萬人。而國內微電子專業基礎人才培養規模不足,高校相關專業的畢業生大部分流向了互聯網、計算機軟件、IT服務、通信、房地產等行業。二是集成電路人才競爭無序化。集成電路制造企業自主創新需要整套的高質量管理體系,不僅需要領軍人物,還需要素質過硬的研發團隊和管理團隊。國內集成電路人才供給明顯不足,高薪挖人和團隊拆分經常出現。比如,西安三星、大連英特爾等外資企業不斷嘗試從長江存儲、武漢新芯等國家戰略承擔企業高薪挖人,因此穩定核心人才隊伍存在一定壓力。
(二)集成電路生產設備和材料仍處于依賴進口階段
新形勢下,亟待加快產業鏈各環節國產化產品替代。目前,全球芯片設計必備的EDA工具被美歐企業長期壟斷,最先進的制程工藝被臺積電、三星壟斷,最先進的光刻機被荷蘭ASML壟斷,而ASML光刻機的光源、激光發生器等核心部件則被美國公司壟斷。近年來,武漢新芯與國產設備、原材料廠商密切合作,聯合研發,強化國產設備、原材料在量產線上應用驗證。然而國內設備和材料處于起步階段,需經過大規模生產實踐驗證,芯片制造企業在使用國產設備和材料上存在較大風險。同時,武漢新芯、長江存儲的產品進入市場與處于壟斷地位的跨國企業競爭,面臨惡意價格戰的風險。
(三)集成電路設備企業長期研發,資金壓力大
未來,提高集成電路國產設備和材料的創新水平,形成較為完善的自主可控生產體系,是我國集成電路產業必須解決的重要課題。全球半導體設備主要由美日歐壟斷,美國、日本、荷蘭分別占據了全球市場份額的37%、20.6%、13.55%。2018年世界集成電路設備研發水平處于12 英寸7nm,生產水平達到12 英寸14nm;而我國集成電路設備研發水平處于12 英寸14nm,生產水平為12 英寸65—28nm,其中,65/55/40/28nm 光刻機、40/28nm 化學機械拋光機的國產化率為零。集成電路生產設備具有高投入、高風險、長周期的特性,需要從樣機開始,在量產實踐中反復改型,驗證周期長,需要連續數年投入大量研發資金,并且隨著制程技術的發展,所需投入的資金規模越發巨大,比如,荷蘭ASML在2016年的研發投入為11.06億歐元。對于處于起步階段的我國集成電路制造企業,固定資產投入巨大,短期內很難獲得高效益,難以長期支撐巨額研發經費。目前,武漢新芯遇到了貸款難、融資難等問題,實現量產預期目標面臨挑戰,亟待政策扶持。
(一)實施集成電路人才專項政策
國內集成電路人才缺口大,領軍人物不足,高質量的創新團隊尤其緊缺,人才團隊和企業管理的短板問題凸顯,必須大力應對集成電路人才供給不足問題。一是規范國內集成電路人才流動機制,保障重大項目人才隊伍穩定;二是制定并實施針對集成電路從業人員的個人所得稅優惠減免政策;三是加強微電子學科建設,把微電子學科提升為一級學科,鼓勵龍頭企業與相關高校、科研院所共建微電子人才培養學院;四是加大高校人才培養力度,加快建設集成電路產學研融合協同育人實踐平臺;五是明確集成電路行業人才培養培訓標準,探索建立統一的職業能力培訓認證體系并與國際接軌,開展大規模職業教育培訓;六是制定并實施集成電路人才引進培育專項計劃,完善高端人才引進機制,加大海外高層次人才引進力度,鼓勵企業多渠道、多途徑引進海外領軍人才和優秀團隊;七是大力發展職業培訓并開展繼續教育,政府、企業通力合作,打造相應聯盟或平臺,共同開展高校培訓和在職培訓,采取多種形式大力培養和培訓集成電路領域高層次、骨干級專業技術人才;八是優化人才配置,改善人才供給結構,緩解產業高速增長而人才供給嚴重不足的問題;九是加快高校、研究機構與企業形成有效的合作路徑,推動企業資源與教育資源深度融合,創造有利于人才發展的寬松環境,構建產業創新創業促進平臺。
(二)完善集成電路企業創新發展的市場環境
我國集成電路產業需要從設備材料、芯片設計、制造及封測等環節重點突破,要建立健全、有利于加快集成電路產業創新發展的市場環境。一是建立“供應鏈安全評估機制”,引導企業使用國產芯片,對進口元器件加強審核;二是是實施“安芯”工程,在黨政應用中推進芯片與設備的國產化替代;三是加強國產設備、材料驗證試用風險補償機制,推廣“首臺(套)重大技術裝備保險補償機制”,探索建立“新材料應用保險補償機制”,利用風險基金、科技保險等手段對使用新材料的風險進行補償,促進國產設備和原材料等自主創新。
(三)加大集成電路重點企業、重點技術、重點項目的投資和政策激勵
一是我國集成電路行業仍處于中低端水平,可靠性和質量仍遠遠落后于國外,要實現集成電路產業自主可控,必須加大重大產業技術創新和投資。二是聚焦關鍵技術、高端環節、重點企業,在加大投資力度的同時,避免跟風搶進與重復投資,集中力量實現我國集成電路產業自主創新的實質性突破。三是加大重點企業的設備進口環節增值稅減免力度,加快留抵退還和出口退稅進度,對投入大的集成電路重點企業及時退還賬面留抵稅額,加快實現留抵稅額退還常態化及出口退稅加速化。四是對技術密集型、創新密集型的集成電路行業領軍企業,加大研發費用加計扣除比例。
(四)做好長期持久準備,著力解決領軍企業成長中的關鍵短板問題
一是必須遵從集成電路產業發展規律,不可急功近利。集成電路研發周期長,我國集成電路制造業與國際水平存在較大差距,追趕可能需要十年或更長時間;因此要結合當前局面,從資金投入、技術研發、人才培養等方面長遠布局,長期持續投入重點項目,加強產業基礎類產品投資。二是大力提高產業投資質量。我國集成電路產業發展進入新階段,依靠資本收購實現產業擴張的模式告一段落,要更加注重集成電路產業投資精準度,著力解決領軍企業成長中的關鍵短板問題。三是建議國家產業基金持續投資武漢新芯國家存儲器基地項目,各類資本齊心合力,確保項目按期建成達產,推動產業鏈協同發展。
(五)發揮開放式協同創新優勢,加強集成電路產業集智攻關創新
我國集成電路產業既要借鑒國外先進技術和經驗,又要堅持自主創新。一是大力加強我國集成電路工廠與集成電路設備研制企業的政策協調與配合,齊心合力應對關鍵設備依賴進口的不利狀況。二是依托集成電路產業集群優勢,以重大集智攻關項目為載體,加快形成企業與項目之間的聯動反應,形成政府、企業、科研單位之間的高效互動機制。三是加強產業資本和金融資本的有效合作,推動國家基金、地方基金和國家開放性、政策性金融機構與社會資金的合作互動。四是將創新能力作為集成電路企業的主要評價指標,激發企業的核心創新力,打造協同發展的創新產業鏈。五是促進集成電路企業建立開放式協同創新理念,建立健全產業技術創新聯合體,整合技術、人才、資金和設備等優勢創新資源,充分發揮聯合創新優勢,集中力量攻克難關。
(作者單位:中國國際經濟交流中心)