重大创新平台+创新联合体：开启苏州半导体产业“芯”征程之钥

近日，在苏州考察的习近平总书记来到苏州华兴源创科技股份有限公司，了解企业科技创新情况。苏州华兴源创科技股份有限公司成立于2005年，深耕工业智能制造，是全球领先的平板显示触控检测设备厂商和国内最具竞争力的半导体检测设备提供商。

半导体是数字经济产业转型、双循环等大的发展战略的基础性、先导性产业。第三代半导体作为国家2030规划和“十四五”国家研发计划确定的重要发展方向，被视作我国半导体产业弯道超车的机会。

面对缺“芯”“卡脖子”等多重压力挑战，苏州迎难而上，勇扛“产业科创主阵地”使命担当，为国家半导体产业发展源源不断输送苏州“芯”动力。那么，开启苏州半导体产业“芯”征程之钥是什么？

“芯”机遇——“后摩尔时代”已来

硅元素以其在地球上巨大的储量和良好的半导体性质，成为制作集成电路的最优秀的原材料。工艺越先进的芯片，晶体管的沟道就越短，电子通过沟道的时间也就越短，信息的传递自然也就越快，芯片的性能就越好。因此，在过去的半个多世纪里，半导体制造业的发展一直在摩尔定律的指引下循规蹈矩，不断推进，盯着的就是这个沟道尺寸。

随着制造工艺节点逼近纳米极限甚至跨过纳米门槛后，晶体管尺寸的微缩正逐渐接近于物理极限——硅原子自身的直径0.2纳米，目前已报道最短栅长的硅基晶体管达到了3nm。然而，过短的晶体管会出现严重的“短沟道效应”，从而失去晶体管最基本的存在意义——开关功能。凭借着不断缩短晶体管尺寸来提高器件性能的“摩尔之路”已近乎走到了尽头。

在“后摩尔时代”，半导体产业又将如何发展？——寻找替代硅的新一代半导体材料，是根本的解决办法。

继第二代半导体材料——化合物半导体材料之后，第三代半导体材料已走入人们视野。第三代半导体材料是指氮化镓、碳化硅等带隙宽度明显大于硅和砷化镓的宽禁带半导体材料，具备击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能。以宽禁带半导体材料为基础制备的电子器件是支撑下一代移动通信、新能源汽车、高速列车、能源互联网、国防军工等产业自主创新发展和转型升级的关键核心器件。

第三代半导体是全球半导体技术研究前沿和新的产业竞争焦点，也是国外对中国技术封锁的重点领域。如今全球资本正处于产业爆发前的“抢跑”阶段，中国在市场和应用领域有战略优势，正在形成完善的产业链条，国际巨头还未形成专利、标准和规模的完全垄断，有机会实现核心技术突破和产业战略引领，重塑全球半导体产业格局。

不仅是半导体材料产业站在了历史的转折点，半导体设备产业同样如此。自2020年以来，经历芯片产能短缺、地缘政治干扰，芯片制造能力备受重视，中国半导体设备行业发生剧变。在国家安全、卡脖子压力下，半导体设备市场需求增加；国家支持和市场需求调动了各路产业资本跑步进入半导体设备领域；国内全产业链大力配合支持，半导体设备研发工作相比此前大幅提速。

全力发展半导体产业，并从材料和设备等多方面攻克“卡脖子”技术，逐步实现国产替代，是时代的要求，也是时代的机遇。在半导体产业发展风口上屹立的多个重要城市中，就有制造业强市——苏州。

苏州真正开始重视半导体产业是在2002年，那时的苏州意识到仅仅依靠劳动力密集模式很难保证行业的可持续发展，于是成立了苏州市集成电路行业协会，开始重视集成电路设计、制造、封装测试、设备、材料等方面的发展。经过二十多年的努力，苏州已经形成了在半导体材料和设备方面的优势，成为国内一支实力强大的“新军”。

苏州能够在半导体行业快速崛起，强大的工业体系是它的杀手锏，很多全球500强企业都在苏州建设工厂，华硕、三星、飞利浦、西门子、超微半导体等电子企业纷纷落户苏州。随着第三代半导体材料的发展，很多相关企业也开始抢占市场先机，纷纷在中国设厂。2020年，全球知名的半导体材料厂商英诺赛科在苏州建厂，并于次年实现8英寸硅基氮化镓量产，作为第三代半导体电力电子器件研发与生产的高科技企业，英诺赛科的前进方向和苏州不谋而合。今年5月7日，半导体全产业链中的“芯片全科医院”——胜科纳米（苏州）股份有限公司总部大楼，在苏州工业园区上市企业产业园正式封顶。恩智浦、日月新半导体、东微半导体、京东方等知名企业将工厂设在苏州，共同构筑起苏州蓬勃发展的半导体产业生态。

“芯”动力——全力突破“卡脖子”技术

但是，一直以来，苏州都非常清楚自己的短板在哪里——作为全球最大的制造业基地之一，外商在苏投资主要集中在生产制造环节，较少投入高端技术研发方面，这导致苏州经常在关键环节面临被“卡脖子”的风险。

如何通过核心关键技术突破，来引领产业创新集群融合发展和未来产业前瞻布局，重大创新平台的出现正帮助苏州加速解决这一问题。

位于苏州工业园区的国家第三代半导体技术创新中心于2021年3月经科技部批准建设，瞄准国家重大战略需求，重点解决第三代半导体材料在耐高压、高功率密度、高能效、高宽带频率等特性需求下的材料生长、工艺技术、装备研发等科学问题，推动我国第三代半导体在多个产业实现国际领跑。

国家第三代半导体技术中心自获批、启动建设以来，硕果累累：承担省级以上重大研发项目7项，组织“揭榜挂帅”项目3个，在大尺寸氮化镓材料制备等领域取得重大突破，形成了以“设备辅材－衬底外延－器件”为核心、以“下游应用”为支撑的完整产业链，并在国际上率先突破了6英寸单晶衬底等一批前沿技术。

此外，苏州新成立的国家新材料实验室，即2022年挂牌组建的苏州实验室，其中主要任务就是第三代半导体材料。该实验室是中央批准成立的新型科研事业单位，其地位和意义对中国最强地级市苏州来说十分重大。苏州实验室的党委书记由江苏省委常委、苏州市委书记曹路宝担任，主任由中国工程院院士徐南平担任。徐南平院士此前担任科技部副部长。2023年1月7日，苏州市委副书记、市长吴庆文在《2023年政府工作报告》中把苏州实验室称为材料领域“国之重器”，并强调“科技创新布局实现历史性突破”。

有着显著优势、能发挥重要作用的攻坚模式还有创新联合体。创新联合体主要是由行业领军企业牵头，由政府发挥引导作用，以有效组织产业链上下游优势企业、高等院校及科研机构协同攻关的体系化、任务型创新组织。

回溯过去全球科技发展的几十年，类创新联合体的协同攻关组织曾多次出现在全球半导体竞争的关键时刻，并催生出一大批非同凡响的重大科研成果和全球科技领军企业。

20世纪80年代，全球半导体竞争空前激烈，日本凭借重大技术创新，快速成为全球半导体产业高地，直接动摇美国霸主地位，并引发了美日半导体大战。就在两国酣战之际，韩国政府凭借敏锐的洞察力，快速推出“超大规模集成电路技术共同开发计划”，协调集结三星、现代、LG等本土集成电路巨头，合作成立国家研究开发小组，大力攻关DRAM核心技术。最终，韩国的DRAM存储器技术成功赶超日本，成为新的全球集成电路产业高地。

而几乎在同一个时间，面对来自日本的强竞争，美国也支持英特尔、IBM、美光等14家半导体制造公司成立半导体制造技术战略联盟（Sematech)，并联动美国国家实验室、高校及产业链上下游企业开展垂直技术突破。最终，美系企业在光刻、熔炉、等离子体蚀刻等制造设备工艺及关键加工技术上取得突破，成功重塑美国半导体产业的国际竞争力。

历史提供了重要参考。创新联合体不单单是苏州跟随时代发展的选择，更是其全面破题半导体产业创新不足的题眼。2022年，由苏州长光华芯光电技术股份有限公司（半导体激光芯片领域国内第一）牵头的苏州市高功率半导体激光创新联合体，成立仅半年就成功把35W高功率半导体激光芯片送到生产线，实现小批量生产。高功率激光芯片是先进制造业的基础核心，苏州这一成绩对于芯片制造尤其是外延材料的原材料国产化意义重大。

念念不忘，必有回响。如今，苏州的半导体产业发展质态和创新能力已经走在了全省乃至全国前列，一些细分领域已成功实现国产替代。今年5月，苏州国科测试科技有限公司总部开业。这家深耕半导体及新能源检测设备领域的研发企业，历时七年，自主研制出飞针测试机和AOI自动光学检测设备应用到半导体行业，实现国产化替代，解决了相关领域的“卡脖子”问题，其中飞针测试机是国内现阶段唯一可以测试封装基板、晶圆、高端软板和摄像头模组。未来三年，公司计划开发出晶圆外观缺陷检测系统，进一步打破国外设备在此领域的垄断地位。

“芯”未来——科技自立自强的坚定信心

面向未来，苏州在产业政策、区位优势、人才引育、载体建设等诸多方面有着显著优势，并已经开启了深度布局，全力打造第三代半导体产业高地。

政策对产业发展起到引领作用。江苏省政府今年1月公布了针对半导体产业的一揽子政策，其中包括未来三年每年至少提供5亿元的财政支持，这些补贴和现金奖励涵盖研究、设备采购、芯片设计、封装和生产等环节。

长三角地区具有良好的产业发展基础和潜力。近年来，苏州积极发挥临沪优势，不断承接上海科技资源外溢，已在生物医药、航空航天领域构筑起产业高地。作为大陆最发达的城市之一，上海的半导体产业不仅技术实力雄厚、企业众多，而且产业链十分齐全，从设计到封装测试都有布局。在中国半导体投资联盟主办的“2023中国半导体投资联盟年会暨中国IC风云榜颁奖典礼”发布的《2022中国半导体TOP100企业研究报告》中，有超过30家企业来自上海。在半导体领域，毗邻上海的区位特点对苏州而言，仍将是重要的发展优势。

人才是创新发展的基础性要素。在半导体行业“卡脖子”问题严重和人才缺口巨大的背景下，苏州正积极促进产学研融合，以人才引育为产业输送智力资源。目前，C9高校已全部在苏州布局，其中南京大学苏州校区的专业设置正是瞄准了当前战略发展需求。南京大学集成电路学科，最早源于1956年我国第一批成立的半导体专业。6月28日，南京大学苏州校区率先揭牌的4个新型学院中就有集成电路学院，首批学生也将于今年入学。

载体建设是产业创新集群发展的重要一环。目前，由中科院纳米所运营的苏州纳米所测试分析平台、纳米加工平台，苏州中科集成电路设计中心运营的集成电路设计服务平台等，性能堪比国际一流、持续为苏州集成电路企业研发创新赋能。此外，集成电路产业创新中心、赛迪中国芯应用创新中心、张家港市集成电路产业促进中心等载体也已陆续投入使用。6月20日，位于苏州吴中区的胥江芯谷科创园开工奠基，预计将于2025年建成。该项目以加强攻关第三代半导体核心技术和成果转化为重点，大力孵化扶持和引进以科研创新和小批量生产中试线等为主的第三代半导体企业。

不断推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合，苏州正实现新的超越。

截至2022年，苏州拥有300多家半导体供应链企业。其中苏州工业园区已集聚相关企业60多家，形成以“设备辅材－衬底外延－器件”为核心、以“下游应用”为支撑的完整产业链，2022年位列“第三代半导体最具竞争力产业园区”榜首。

苏州市政府预计2023年半导体产业规模将达到1200亿元，高于去年的1000亿元。此外，苏州市政府还计划启动两到三个新的关键核心技术攻关项目，培育10家创新领航企业，并于今年在当地半导体生态系统中增加三家上市企业。

根据规划，到2030年，国家第三代半导体技术创新中心将形成完善的第三代半导体技术创新体系和成果转化体系，攻克一批制约我国战略安全和社会经济发展的“卡脖子”技术，辐射带动形成万亿规模产业集群。