韓國攻克半導體關(guān)鍵技術(shù)的組織管理模式及啟示*

金 瑛 胡智慧 劉 濤 方曉東

（1．中國科學院文獻情報中心，北京 100190；2．中國科學院大學圖書情報與檔案管理系，北京 100190；3．中國科學院發(fā)展規(guī)劃局，北京 100864）

中興事件、中美貿(mào)易戰(zhàn)引發(fā)了廣泛討論，在這場貿(mào)易戰(zhàn)中最先受到影響的是華為、中興等中國科技企業(yè)。據(jù)路透社預(yù)計，中興有25%～30%的零部件來自美國供應(yīng)商，其中最為核心的零部件大多依賴于美國高通、英特爾、甲骨文等公司。本次中美貿(mào)易戰(zhàn)給中國科技界敲響了警鐘，也讓中國進一步認識到自身在核心技術(shù)領(lǐng)域的差距。習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上的講話中指出，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經(jīng)濟安全、國防安全和其他安全。要增強“四個自信”，以關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口，敢于走前人沒走過的路，努力實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，把創(chuàng)新主動權(quán)、發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。此外，美國在科技領(lǐng)域?qū)θA進行了全面限制，如狙擊中資并購海外高科技產(chǎn)業(yè)企業(yè)、對我國入選“千人計劃”的在美科技人員進行封鎖與起訴、限制入美留學工作簽證的頒發(fā)并縮短其入境時間等。上述一系列的動作對我國加快布局與攻克關(guān)鍵核心技術(shù)（即“卡脖子”技術(shù)）提出了緊迫要求。攻關(guān)此類技術(shù)除了技術(shù)突破本身外，組織管理模式對其成功有非常重要的作用，科學的組織管理模式能夠大大縮短攻克周期。

韓國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)50年，經(jīng)歷了代工廠、跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越，特別是DRAM技術(shù)的成功引起了全世界的關(guān)注。研究韓國攻克半導體領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)的組織管理模式，總結(jié)其特點與經(jīng)驗，對我國組織攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)有一定的借鑒與啟示。

1 韓國半導體DRAM技術(shù)的發(fā)展

韓國經(jīng)濟從20世紀70年代起在近40多年時間里取得了舉世矚目的成績。20世紀60年代初，韓國還是世界上最貧窮的國家之一，現(xiàn)今已進入經(jīng)濟大國行列。其中，半導體產(chǎn)業(yè)的貢獻最大，2018年的出口額就達1000億美元左右，對韓國經(jīng)濟增長起到了火車頭作用，尤其是 DRAM芯片，2018年全球市場占有率已超過70%。

半導體作為重要的電子元器件，是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，也是衡量一個國家或地區(qū)技術(shù)水平的重要標識之一。韓國半導體的發(fā)展經(jīng)歷了起步期（1965—1981）、成長期（1982—1991）、成熟期（1992—1996）、危機克服期（1997—2006）和再飛躍期（2007—至今）。1965年，Komy公司向韓國投資建設(shè)晶體管／二極管生產(chǎn)設(shè)施，韓國半導體行業(yè)開始建立，在起步期主要依靠技術(shù)的引進與模仿，電子企業(yè)嚴重缺乏自主技術(shù)，過分依賴國外供應(yīng)商提供芯片等基礎(chǔ)性電子組件。1979年韓國自主生產(chǎn)出了16K DRAM。三星、現(xiàn)代和LG得到政府支持，從1982年開始大舉參與超大規(guī)模集成技術(shù)水平的大規(guī)模芯片生產(chǎn)，尤其在 DRAM領(lǐng)域，由此進入成長期。1983年，韓國實現(xiàn) 64 K DRAM的自主開發(fā)，進入半導體技術(shù)的吸收與改進階段。隨著韓國半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，美國、日本隨即采取措施對其進行限制。日本通過低價傾銷來牽制韓國半導體進入世界市場的步伐。著名的半導體制造商美國Texas Instruments公司則于1986年成功借由專利侵權(quán)向韓國三星索取8500萬美元的巨額費用，相當于三星前一年盈利額的85%。面對兩國圍剿，韓國意識到必須發(fā)展自身技術(shù)，將關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中的重要性。為解決 DRAM“卡脖子”問題，韓國設(shè)立“超大規(guī)模集成電路技術(shù)共同研發(fā)計劃”，促進產(chǎn)學研協(xié)同合作攻關(guān)。1992年，韓國半導體產(chǎn)業(yè)進入成熟期，與美日等國同期開發(fā)64M DRAM，并于1995年初早于美國與日本開發(fā)出256M DRAM，由此實現(xiàn)技術(shù)趕超，進入了自主創(chuàng)新階段，并在之后的兩次金融危機中歷經(jīng)危機克服期與再飛躍期。

表1列出了韓國在DRAM領(lǐng)域同美日的差距以及實現(xiàn)趕超的時間表。64K、256K、1M、4M、16M的研發(fā)仍處于跟跑階段，到64M基本處于并跑階段，256M開始進入了領(lǐng)跑階段，并持續(xù)至今。2017第二季度三星首次超過因特爾（1993—2016的半導體廠商榜首）成為全球最大半導體廠商。

表1 DRAM領(lǐng)域韓國與美日差距

2 韓國攻克半導體DRAM技術(shù)的組織管理模式特點

韓國在半導體DRAM領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無開始到世界頂尖的突破，且所用時間非常短，其成功離不開組織管理模式的貢獻，甚至可以說正是組織管理模式成就了韓國DRAM領(lǐng)域的發(fā)展。面對產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的迫切需求與美國、日本的圍剿，韓國政府將半導體產(chǎn)業(yè)定義為國家戰(zhàn)略需求。1986年在韓國半導體領(lǐng)軍企業(yè)組成的半導體聯(lián)合研究組的建議下，政府設(shè)立了“超大規(guī)模集成電路技術(shù)共同研發(fā)計劃”，面向國家重大戰(zhàn)略需求，重點開展4M DRAM攻關(guān)。這是韓國首次采用產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新機制設(shè)立的國家重大研發(fā)計劃。此后，政府繼續(xù)將16M、64M、256M DRAM研發(fā)納入國家研發(fā)計劃體系中。

1）項目組織模式

韓國DRAM研發(fā)經(jīng)費的投入采用政府和企業(yè)共同出資的方式，最初以政府投入為主，后逐步轉(zhuǎn)向企業(yè)投入為主。研發(fā)團隊由韓國電子通信研究院為首的國立科研機構(gòu)、韓國半導體領(lǐng)域三家龍頭企業(yè)牽頭組建的聯(lián)合研究組以及多家大學共同組成。其中，韓國電子通信研究院負責項目管理與統(tǒng)籌，包括預(yù)算分配、評價、人事權(quán)等內(nèi)容，并最終上報科技部；國立科研機構(gòu)與大學重點開展基礎(chǔ)研究；企業(yè)作為需求主體與應(yīng)用主體提交具體技術(shù)需求到研發(fā)團隊，并在技術(shù)路線與技術(shù)方案的設(shè)計中發(fā)揮主導作用。鑒于參與的企業(yè)既是合作關(guān)系，又是競爭關(guān)系，在以營利為目的的經(jīng)營活動中，彼此合作存在一定難度，韓國時任總統(tǒng)還曾下批示要求參與企業(yè)服從國立科研機構(gòu)的總體管理，協(xié)作研發(fā)。

之所以由身為國立科研機構(gòu)的電子通信研究院進行項目統(tǒng)籌管理，一是國立科研機構(gòu)受政府直接管理，同政府的溝通渠道較為通暢；二是對于存在競爭關(guān)系的企業(yè)而言，由非競爭方進行協(xié)調(diào)較為合適；三是國立科研機構(gòu)更能從宏觀和戰(zhàn)略上推進項目實施與技術(shù)攻關(guān)。這種從國家層面進行資源調(diào)配與知識技術(shù)創(chuàng)新的方式為韓國趕超先進國家提供了可能性。

圖1 項目管理模式圖

2）技術(shù)攻關(guān)模式

韓國DRAM技術(shù)攻關(guān)采用基礎(chǔ)技術(shù)共同開發(fā)、關(guān)鍵核心技術(shù)多條技術(shù)路線同時開展研究的競爭模式，即：對基礎(chǔ)技術(shù)，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)與知識共享；對生產(chǎn)技術(shù)與工藝技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)，則由參與機構(gòu)獨立開發(fā)從而引入競爭模式。當時，國際主流的DRAM制程技術(shù)路線有2種，溝槽式（Trench）和堆疊式（Stack），東芝、西門子和IBM等采用溝槽式，三菱、NEC、日立則采用堆棧式。面對此形式，韓國企業(yè)各自選擇技術(shù)路線進行技術(shù)攻克，三星采用堆棧式并率先獲得成功；LG則采用混合式，第二個完成；現(xiàn)代先采用溝槽式而后轉(zhuǎn)向堆棧式。在企業(yè)內(nèi)部，同樣引入了競爭模式。例如，三星在DRAM開發(fā)過程中將研發(fā)團隊分為國內(nèi)組與海外組（海外引進人才）共同就一個技術(shù)進行研究。攻關(guān)256K DRAM時，國內(nèi)組先于海外組五個月完成研發(fā)，因此，三星先采用了國內(nèi)組技術(shù)路線進行產(chǎn)品生產(chǎn)，但由于海外組開發(fā)成功的產(chǎn)品在性能、成本等諸多方面表現(xiàn)更為優(yōu)秀，隨即改用生產(chǎn)海外組研發(fā)的技術(shù)路線；在1M開發(fā)過程中，國內(nèi)組依然率先完成且性能優(yōu)于海外組。這種多條技術(shù)路線共同開展的競爭模式加快了關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)速度，使得韓國幾乎所有DRAM技術(shù)的攻克都早于目標時間。

3）跳躍式研發(fā)模式

韓國DRAM技術(shù)按照4M-16M-64M-256M-1G的軌跡發(fā)展，研發(fā)推進目標明確。面向此類技術(shù)的研發(fā)，韓國三星公司摒棄了傳統(tǒng)的逐步研發(fā)模式，設(shè)置兩支研發(fā)隊伍，分別按照“1-3-5、2-4-6”節(jié)點采用跳躍式研發(fā)推進模式，即完成4M攻關(guān)的團隊，跳過16M直接進入64M的研究，完成16M的團隊則繼續(xù)進行256M的研發(fā)。該模式對韓國DRAM技術(shù)的發(fā)展起到了極大推動作用，大幅縮短了DRAM技術(shù)從跟跑到領(lǐng)跑的時間，成為攻克核心技術(shù)的關(guān)鍵要素。

4）情報監(jiān)測模式

情報的全程監(jiān)測和分析是韓國DRAM研究團隊攻關(guān)核心關(guān)鍵技術(shù)管理的重要一環(huán)。項目全過程都在進行技術(shù)動向調(diào)查，對該領(lǐng)域的技術(shù)水平、主要研究技術(shù)路線、核心研究團隊、各國技術(shù)優(yōu)劣勢、未來應(yīng)用等進行實時監(jiān)測。立項前，國際技術(shù)動向調(diào)查是項目申請的重要材料，需重點闡述技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與立項必要性；項目實施過程中，實時監(jiān)測國際技術(shù)最新進展，當外部環(huán)境與技術(shù)發(fā)生重大變化時，采用動態(tài)目標策略及時調(diào)整技術(shù)方向和路線以免重復研究或在錯誤路線上越走越遠；結(jié)題階段，同樣針對國際技術(shù)動向進行調(diào)研，對項目成果進行鑒定，定標其在世界技術(shù)水平中所處的位置。

5）人才引進模式

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，人才是創(chuàng)新的第一資源，在核心技術(shù)領(lǐng)域人才的重要性更為突出。面對美日等技術(shù)先進國對韓進行技術(shù)封鎖的狀況，韓國在DRAM領(lǐng)域?qū)⒛抗廪D(zhuǎn)向了韓裔高端人才與留學生，以未來發(fā)展前景與愛國情懷吸引了大批人才回流韓國。這些人才的歸國不僅為韓國DRAM跨越式發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，對國內(nèi)科研人員技術(shù)水平的提升、人才的培養(yǎng)也起到了重要作用。

3 對我國的啟示與借鑒

核心技術(shù)是國之利器，關(guān)乎國家安全和長遠利益。韓國國家研發(fā)規(guī)劃經(jīng)歷了特定領(lǐng)域研發(fā)計劃、先導計劃開發(fā)計劃、國家研究開發(fā)計劃等名稱的改變，但半導體領(lǐng)域始終作為重點內(nèi)容在國家研發(fā)規(guī)劃體系中。無論是政府的屆換，還是科技資助機構(gòu)名稱的更迭，韓國政府始終將半導體技術(shù)與產(chǎn)業(yè)作為資助重點，在被美日“卡脖子”之前已開始出臺推動半導體科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計劃，如1975年的“推動半導體業(yè)發(fā)展的六年計劃”、1982年的“半導體工業(yè)扶持計劃”等。1986年又以“超大規(guī)模集成電路技術(shù)共同研發(fā)計劃”重點支持DRAM技術(shù)從4M至64M的自主突破，實現(xiàn)由追趕到并行的轉(zhuǎn)變，后續(xù)又設(shè)立“新一代半導體基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)項目”等推動256M、1G DRAM技術(shù)的開發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)的跨越發(fā)展，領(lǐng)先美國和日本。面向基于國際戰(zhàn)略需求的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，應(yīng)充分調(diào)動創(chuàng)新研發(fā)體系中所有主體積極性，發(fā)揮官產(chǎn)學研各主體優(yōu)勢。關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)其中最重要的指標之一是時間，尤其在技術(shù)迭代快、研發(fā)周期相對短的領(lǐng)域。所有項目以及技術(shù)的研發(fā)都需要進行評價，關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的評價應(yīng)摒棄傳統(tǒng)評價體系。

3．1 政府穩(wěn)定支持，引導企業(yè)加大核心技術(shù)領(lǐng)域的投入

關(guān)鍵核心技術(shù)同國家戰(zhàn)略安全、國家重大需求、國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場密切相關(guān)，關(guān)乎國家利益。我國對認定的核心技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)給予持續(xù)不斷的支持，使相關(guān)領(lǐng)域不僅僅能夠盡快擺脫受限于人的困境，還要支持其成為我國優(yōu)勢領(lǐng)域。政府在穩(wěn)定支持研發(fā)的同時，應(yīng)積極引導企業(yè)增加研發(fā)投入，強調(diào)其需求主體、研發(fā)主體、應(yīng)用主體責任。

3．2 完善研發(fā)機制，構(gòu)建官產(chǎn)學研結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新模式

國家在制定核心技術(shù)開發(fā)計劃時，可建立以國立研究機構(gòu)為主、大企業(yè)與大學共同參與的體系，集舉國之力匯聚人才、資金進行核心技術(shù)開發(fā)。國立科研機構(gòu)在基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)中應(yīng)發(fā)揮核心力量，由政府承擔大部分新技術(shù)開發(fā)風險，并引入市場機制，引導企業(yè)對基礎(chǔ)技術(shù)成果進行大規(guī)模投資，開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)和工藝技術(shù)。這種協(xié)同創(chuàng)新模式能夠發(fā)揮官產(chǎn)學研各主體優(yōu)勢，有利于促進重大技術(shù)突破產(chǎn)出以及科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)科技與經(jīng)濟深度融合。

3．3 確保創(chuàng)新突破，積極推動核心技術(shù)研發(fā)的競爭模式

攻克關(guān)鍵核心技術(shù)具有時間緊、任務(wù)重、要求高等特征，其攻克速度對技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新具有決定性影響。在亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，可借鑒韓國針對同一技術(shù)難題組建不同攻關(guān)團隊、探索不同技術(shù)路線的模式，在基礎(chǔ)技術(shù)共享的基礎(chǔ)上，開展生產(chǎn)和工藝技術(shù)的競爭研發(fā)，通過合作與競爭相結(jié)合的方式，激發(fā)創(chuàng)新能力，爭取在最短時間內(nèi)攻克“卡脖子”問題。

3．4 攻關(guān)成果評價，強調(diào)以社會經(jīng)濟效益作為評價指標

“卡脖子”技術(shù)受限于人，不具備自主知識產(chǎn)權(quán)，當受到國外技術(shù)管制時不能立即找到替代方案，會對本國產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成巨大影響。針對此類技術(shù)攻關(guān)的成果評價，應(yīng)以重大戰(zhàn)略性技術(shù)和產(chǎn)品為目標，摒棄以論文、專利數(shù)量作為評價指標的傳統(tǒng)評價體系，把能否快速實現(xiàn)技術(shù)的商品化、產(chǎn)業(yè)化作為核心評價指標。