大灣區(qū)集成電路研究院：打造粵港澳大灣區(qū)集成電路領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高地

文/潘慧

[導語]

作為廣東戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，廣東省大灣區(qū)集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院（以下簡稱“ 大灣區(qū)集成電路研究院”或“研究院”）致力于建設(shè)國家級集成電路創(chuàng)新中心，著力打造具有國際水平的集成電路研發(fā)團隊，推動重大原始創(chuàng)新，推進科技成果轉(zhuǎn)化，助力粵港澳大灣區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)形成良好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)。

大灣區(qū)集成電路研究院外景

廣東省大灣區(qū)集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院是在廣東省、廣州市以及廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的大力支持下，由中國科學院集成電路創(chuàng)新研究院與廣州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會（以下簡稱“廣州高新區(qū)管委會”）共同啟動建設(shè)的省級事業(yè)單位，于2019年8月2日成立。目前，研究院已獲認定為廣東省高水平創(chuàng)新研究院、廣東省新型研發(fā)機構(gòu)，擔任廣東省集成電路行業(yè)協(xié)會副會長單位、廣州市半導體協(xié)會副會長單位。研究院面向行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實際需求，開展全耗盡型絕緣體上硅（FD-SOI）關(guān)鍵技術(shù)、光電異質(zhì)集成、計算光刻等先導性技術(shù)研發(fā)，為廣東省乃至粵港澳大灣區(qū)高端芯片研發(fā)提供服務(wù)與支撐；同時開展面向新能源汽車、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新基建等領(lǐng)域的高端核心芯片、微系統(tǒng)模塊和系統(tǒng)級應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，并形成汽車電子芯片、光電混合集成電路、智能芯片與系統(tǒng)、智能制造裝備、智慧健康智能終端等系列產(chǎn)品。通過科技成果轉(zhuǎn)化，研究院孵化、引進了多家創(chuàng)新企業(yè)，打造了一個國內(nèi)一流的集成電路領(lǐng)域人才培養(yǎng)基地，支撐形成具有粵港澳大灣區(qū)特色的集成電路創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)集群。

為打造具有國際水平的集成電路研發(fā)團隊，大灣區(qū)集成電路研究院堅持全球視野廣納英才，采取柔性引進、項目合作等多樣化人才引進形式，吸 引FD-SOI、計算光刻與電子設(shè)計自動化（EDA）、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新基建等領(lǐng)域高端學者與專家人才“孔雀東南飛”。目前，研究院已引進包括歐亞科學院院士葉甜春、中國工程院院士陳鯨、歐洲科學院院士Henry H. Radamson及國家級專家韋亞一博士等高端技術(shù)專家在內(nèi)的11個研發(fā)團隊，以及來自臺積電、三星半導體、意法半導體、博世、聯(lián)合電子等世界頂尖企業(yè)的資深研發(fā)人員若干名。截至2021年5月底，研究院在職員工227人，其中科研人員207人，博士碩士人才130人，占科研人員比例達62%。

研究院Radamson院士作為外籍專家代表參加2021年度總理座談會

加強前瞻布局 攻克關(guān)鍵核心技術(shù)

作為廣東戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，大灣區(qū)集成電路研究院積極融入和支撐國家和廣東重大發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合廣東省、粵港澳大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需求，面向集成電路及系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域加強前瞻性研發(fā)布局，在基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)方面開展了卓有成效的工作。

一是加強FD-SOI關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，力求甩掉“卡脖子”之 手。研究院面向國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦關(guān)鍵鏈條、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和關(guān)鍵生態(tài)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈重大短板、關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問題，聯(lián)合本土優(yōu)勢企業(yè)，開展以FD-SOI為核心的重大技術(shù)攻關(guān)，力求逐漸擺脫我國集成電路產(chǎn)業(yè)對鰭式場效應(yīng)晶體管（FinFET）路徑和極紫外光刻（EUV）技術(shù)的依賴，實現(xiàn)“換道發(fā)展”和特色創(chuàng)新。目前，研究院FD-SOI重大專項在廣東省、廣州市、廣州開發(fā)區(qū)和中國科學院的聯(lián)動支持下，已在關(guān)鍵器件、核心技術(shù)研發(fā)上取得重大階段性成果，為后續(xù)攻關(guān)打下了良好的基礎(chǔ)。

二是踐行新基建國家戰(zhàn)略，打造自主中國芯。研究院踐行新基建國家戰(zhàn)略，建設(shè)綜合化低軌星座，提供高精度定位、物聯(lián)網(wǎng)通信等天地一體信息服務(wù)，開展多種應(yīng)用系統(tǒng)研制和人工智能芯片研發(fā)，為行業(yè)應(yīng)用和商業(yè)企業(yè)提供數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、專用終端設(shè)備、核心模塊和核心芯片。下一步，研究院將專注于星基互聯(lián)網(wǎng)核心芯片研發(fā)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。

三是院士領(lǐng)銜，推動光電異質(zhì)集成技術(shù)取得新突破。在Radamson院士帶領(lǐng)下，研究院光電研發(fā)團隊研制了基于張應(yīng)變絕緣體上鍺（GOI ）襯底的短波紅外（SWIR）成像芯片，設(shè)計了印制電路 板（PCB） 并集成測試，實現(xiàn)了小陣列短波紅外 Ge 基芯片成像驗證。這是國內(nèi)首次使用應(yīng)變 Ge 材料獲得成像（與互補金屬氧化物半導體CMOS 工藝完全兼容），相比當前銦鎵砷（InGaAs）短波紅外相機技術(shù)具有更高的性價比，擁有更廣闊的市場應(yīng)用前景。

四是聚焦重大社會民生需求，取得一批重要創(chuàng)新成果。研究院健康電子團隊自主研發(fā)的非接觸多體征監(jiān)護系統(tǒng)，部署武漢同濟醫(yī)院和廣州市第八人民醫(yī)院抗疫一線，相關(guān)成果被央視CCTV4頻道報道，并獲得中科院白春禮院長批示肯定。計算光刻團隊簽署千萬元級計算光刻商業(yè)合同，核心團隊進駐廣州龍頭企業(yè)粵芯半導體，助力企業(yè)技術(shù)升級；汽車電子團隊獲得意法半導體、康明斯、億緯鋰能、廣汽等多家世界500強公司訂單。與意法半導體共建汽車電子聯(lián)合實驗室，完成首顆自主研發(fā)的車規(guī)級芯片流片。其中，單缸/雙缸引擎控制芯片和新能源車整車控制器VCU核心控制芯片瞄準解決國內(nèi)車規(guī)級核心芯片“卡脖子”問題，有望實現(xiàn)國產(chǎn)車規(guī)動力總成核心芯片從“0”到“1”的突破。

非接觸體征監(jiān)測儀獲央視CCTV4頻道報道

國內(nèi)第一顆自有知識產(chǎn)權(quán)車規(guī)級動力總成智能控制芯片AE7777

加速科技成果轉(zhuǎn)化 助力構(gòu)建大灣區(qū)集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)

科技成果轉(zhuǎn)化是加速科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的重要環(huán)節(jié)。大灣區(qū)集成電路研究院面向國家和廣東重大戰(zhàn)略需求、面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向人民生命健康，以市場需求為導向，以引進高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才團隊為抓手，以攻克“卡脖子”技術(shù)等產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)為核心，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)授權(quán)、作價入股等多種形式，推進研究院重大科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，助力構(gòu)建大灣區(qū)集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)。成立一年多來，通過不懈努力，研究院已孵化培育高水平集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)10多家。特別值得一提的是，研究院成功引入國內(nèi)半導體量測設(shè)備領(lǐng)域的龍頭企業(yè)中科飛測落地廣州黃埔，目前該企業(yè)即將實現(xiàn)科創(chuàng)板IPO。

圍繞企業(yè)發(fā)展需求，研究院不斷整合大灣區(qū)政、產(chǎn)、學、研、資、用、孵等資源，與政府共建集成電路公共技術(shù)服務(wù)平臺，聯(lián)合企業(yè)申報省、市（區(qū)）科技攻關(guān)項目，通過引進社會資本，共同成立研究院集成電路創(chuàng)業(yè)投資基金，發(fā)起成立集成電路行業(yè)聯(lián)盟，為企業(yè)技術(shù)賦能、資本賦能、市場賦能，助力創(chuàng)業(yè)企業(yè)跨越“死亡之谷”，實現(xiàn)快速健康發(fā)展。比如研究院汽車電子團隊項目，已獲得了廣汽、一汽、Bosch等世界500強企業(yè)訂單和國內(nèi)一線投資機構(gòu)的認可。

此外，研究院還積極引進中國工程院院士、天津中醫(yī)藥大學校長張伯禮領(lǐng)軍的國內(nèi)頂尖中醫(yī)藥創(chuàng)新團隊，并與廣州高新區(qū)管委會、中國中醫(yī)科學院中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究所三方共建廣東省新黃埔中醫(yī)藥聯(lián)合創(chuàng)新研究院(以下簡稱“黃埔聯(lián)創(chuàng)院”)。黃埔聯(lián)創(chuàng)院于2021年3月19日正式揭牌成立,并舉行了第一屆理事會會議，張伯禮院士擔任聯(lián)創(chuàng)院第一屆理事會理事長。作為全國首家跨領(lǐng)域多學科中醫(yī)藥科技創(chuàng)新平臺,黃埔聯(lián)創(chuàng)院將以聯(lián)合創(chuàng)新為發(fā)展重點，以現(xiàn)代先進技術(shù)為支撐，立足中醫(yī)藥特色優(yōu)勢，瞄準生命科學與健康前沿問題，以跨界融合科技創(chuàng)新為驅(qū)動，致力于成為中醫(yī)藥現(xiàn)代化與健康醫(yī)學模式的先行者和推動者。

堅定創(chuàng)新步伐 打造集成電路領(lǐng)域創(chuàng)新高地

“十四五”期間，大灣區(qū)集成電路研究院將繼續(xù)堅定創(chuàng)新步伐，有力支撐粵港澳大灣區(qū)集成電路領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)及其系統(tǒng)應(yīng)用，打造集成電路領(lǐng)域創(chuàng)新高地。

一是攜手打造中國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極。持續(xù)聯(lián)合粵芯半導體、澳芯集成電路等龍頭骨干企業(yè)共同建設(shè)以我為主的FD-SOI產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)體系，擺脫對FinFET的路徑依賴，攜手打造中國集成電路產(chǎn)業(yè)第三極。同時，開展基于新材料、新裝備的變革性技術(shù)研究，在納米電子、新型光電子集成電路等后摩爾時代技術(shù)上達到國際領(lǐng)先水平。

二是加快推進天地一體的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新基建建設(shè)。 加強“大灣智通”系統(tǒng)工程建設(shè)和運營。一方面，推動“大灣智通”系統(tǒng)工程融入國家天基基礎(chǔ)設(shè)施，增強國家現(xiàn)有天基應(yīng)用系統(tǒng)效能，形成年產(chǎn)值數(shù)十億元規(guī)模的經(jīng)濟效益；另一方面，結(jié)合粵港澳大灣區(qū)信息產(chǎn)業(yè)和高端制造業(yè)的優(yōu)勢地位，賦能智慧產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，打造萬億元級衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)新基建產(chǎn)業(yè)鏈。

三是持續(xù)開展與CMOS工藝技術(shù)兼容的特色光電異質(zhì)集成關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。在全球首次將具有自主知識產(chǎn)權(quán)的張應(yīng)變GOI襯底制備技術(shù)與現(xiàn)有的硅基CMOS技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)新性調(diào)節(jié)Ge的帶隙變化，克服傳統(tǒng)基于銦砷化鎵（InGaAs）材料的短波紅外傳感器局限，實現(xiàn)非制冷短波紅外芯片的顛覆式創(chuàng)新，為相關(guān)企業(yè)提供世界頂尖的光電技術(shù)儲備，打破國外對光電異質(zhì)芯片的技術(shù)封鎖，解決國內(nèi)光電領(lǐng)域“缺芯”問題。

四是建設(shè)“一站式”計算光刻服務(wù)平臺。初步建成“一站式”的計算光刻技術(shù)服務(wù)平臺，完成計算光刻和版圖優(yōu)化工具的原型開發(fā)，重點面向光刻工藝仿真及優(yōu)化、設(shè)計工藝聯(lián)合優(yōu)化、光源版圖聯(lián)合優(yōu)化以及光學臨近效應(yīng)修正等領(lǐng)域，針對集成電路龍頭企業(yè)研發(fā)需求，提供技術(shù)服務(wù)與支撐，技術(shù)成果在國內(nèi)龍頭設(shè)計、制造企業(yè)獲得應(yīng)用，成為有行業(yè)影響力、服務(wù)大灣區(qū)、輻射全國的專業(yè)技術(shù)服務(wù)平臺。

五是持續(xù)開展汽車電子芯片核心技術(shù)攻關(guān)。在面向行業(yè)應(yīng)用的汽車電子等領(lǐng)域，以行業(yè)解決方案為目標，從點到面，逐步形成系統(tǒng)布局，實現(xiàn)汽車電子等領(lǐng)域的整車、系統(tǒng)和芯片的國產(chǎn)化聯(lián)動，實現(xiàn)高可靠芯片的全面國產(chǎn)化，打造一支成熟、凝聚力強、具有國際競爭力的技術(shù)創(chuàng)新和運營管理團隊。