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陈大鹏:  中国集成电路百花齐放春满园
发布时间:2017-03-30    作者:admin    文章来源: 《中国自动识别技术》

陈大鹏,中国科学院(以下简称中科院)微电子所研究员,博导,先后参与或者主持过多项国家集成电路重大专项、国家自然基金、863计划、973计划、科技攻关等课题;主要从事集成电路制造工艺技术研究,微细加工技术研究,MEMS技术研究。曾获得中组部首批科技创新创业领军人才(万人计划)支持和国务院专家津贴,2014年获得中科院杰出成就奖,现任中科院微电子研究所(以下简称微电子所)副所长,兼任中科院物联网研究发展中心副主任。

作为曾参与多个国家超大规模集成电路关键技术攻关计划的技术骨干,在陈大鹏看来,中国的集成电路经历了“从无到有,从追赶到并行,在某些特定领域处于领先地位的发展历程。”

发展路径

“通过国家集成电路科技专项的实施,使我国集成电路设计的整体发展水平接近国际先进水平,制造工艺的研发水准达到了国际并行,成套集成电路装备实现突破,封装产业呈现规模效应。……以突破关键技术为核心,以建设环境和服务体系为重点,形成超大规模集成电路产品的设计开发、制造、封装能力,生产具有自主知识产权的关键集成电路产品。”

“掌握集成电路和软件的关键技术并实现产业化,对我国实现以信息化促进工业化,确保国家信息安全,具有至关重要的作用。”

陈大鹏认为,“在国家政策的指导下,我国电子信息产业保持高速持续发展,超大规模集成电路设计、集成电路制造装备和集成电路配套材料等方面成果显著,为支撑我国信息技术和产业的发展发挥着越来越大的作用。”

 

“当具有自主知识产权产品和核心技术竞争力的企业出现,集成电路的产业化发展才具备坚实的基础。我们从过去的‘旁观者’变成了‘主动的参与者’,这个转变极具划时代意义。”

微电子所针对22-14纳米(nm)乃至7nm集成电路关键工艺组建了全国性的产学研用联盟,完成了面向22/20nm技术代的150多项单项技术的研发并实现工艺集成。在国际主流的后高k栅介质/金属栅技术、叠层结构材料、超陡倒退阱改善短沟道效应等方面提出一系列创新方法,有效解决了等效氧化物厚度(EOT)微缩、费米能级钉扎效应抑制、功函数调节等关键技术和工程实现问题。在22-14nm技术代集成电路关键工艺、器件结构等关键点上较为系统地进行了专利组合布局,包括“高k栅介质/金属栅工程”“沟道应变工程”“三维器件结构”等,共申请发明专利1656项(含国际专利501项)。在“高k栅介质/金属栅”和“FinFET器件”领域,专利申请数量分别排名世界第6和第12位。“形成自有的专利池,为我国极大规模集成电路产业技术升级提供强有力的技术保障。”

同时,国内传感器产业也在奋起直追。在现代生活中,智能手机、汽车导航、游戏机、数码相机、音乐播放器、无线鼠标、硬盘保护器、智能玩具、计步器、防盗系统等都融入了各种MEMS传感器,虽然它们通常只有几毫米甚至更小,却是解决导航、定位、定向和运动姿态测量的重要部件。“传感器作为信息产业的重要神经触角,是新技术革命和信息社会的重要技术基础,广泛应用于各行各业,以微电系统技术为基础的智能传感器发展水平已成为衡量一个国家是否具有国际竞争优势的重要标志。”经过近几年的不懈努力,微电所建成国内首个与MEMS规模制造线无缝对接的一站式MEMS技术专业服务平台,为全国各类传感器企业提供MEMS设计、封装、测试以及技术研发服务。

陈大鹏认为:“随着国内科研院所和企业在集成电路自主知识产权方面不断取得突破,中国集成电路产业已经在整个链条上形成体系,掌握了发展的主动权,为行业跨越式发展提供支撑。”


应用落地

中国在信息技术的消费和应用端已经走在了世界前列,电商平台、电子支付的应用规模和普及化程度领先欧美。一年一次的“双十一”已成为信息技术普及到大众消费环节的集中体现。

在响应中央号召,推动创新型国家建设过程中,微电子所通过专利授权、产业孵化,双轮驱动推动科技成果的转移转化,促进行业发展。一方面是专利的许可和授权,支持企业的转型升级和技术跨越,另一方面,通过科研人员带着技术和产品直接创业,孵化高新技术企业。如微电所孵化的企业利用图像识别技术、传感器建立全自动分拣系统,成功应用于快递行业,实现自动分拣,每小时最快可处理23000个快件,大大降低了错误率和操作成本,有效提高快件的转运时效。新科技的应用,提升了我国物流行业的整体服务效率,为诸如“双十一”这样的电商旺季中快件平稳有序运转提供有力保障。

人才储备

“作为知识高度密集产业,人才是发展中国集成电路设计产业的关键。而中国集成电路人才匮乏又是个不争的事实。”

微电子所作为中国集成电路事业的开创者和开拓者,培养专业的技术人才责无旁贷。通过国家高层次人才特殊支持计划(万人计划)、海外高层人才引进计划(千人计划)和中科院“百人计划”以及多名海外专家,博士后工作站,以及微电子示范性大学培养本土集成电路专业人才。微电子所依托中国科学院大学教育培训资源,建成集全日制研究生、在职研究生培养及社会人员培训在内的,全方位,多层次,重点突出,特色鲜明的教育培养体系,累计培养各类研究生近600人,开展各类社会培训30余次、培训2000余人,为物联网产业发展做好人才和智力储备。
(记者:郑昱)

本文摘自《中国自动识别技术》 2016第1期(总第1期)


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