【“科协十一大”精神学习进行时】

今年7月，国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会在北京隆重召开。习近平总书记出席并发表重要讲话，强调要聚焦“集成电路、先进制造等重点领域”，“统筹推进原始创新和关键核心技术攻关”。本期，中国科协之声对话叶甜春，听他畅谈半导体核心技术的探索历程，以及对芯片产业发展的思考。

专家简介

故事的开端颇具年代感。上世纪80年代初，受谢希德先生等科学家的感召，物理成绩优异的叶甜春报考了复旦大学“半导体物理与器件”专业。彼时，这是一个冷门且前沿的方向。

1986年大学毕业时，他迎头撞上了中国半导体行业的第一个“寒冬”。“造不如买，买不如租”的理念盛行，自主产线面临进口产品的巨大冲击，行业人才四散。当被问及为何在低谷期选择进入中科院微电子中心工作时，叶甜春的回答简单得令人意外：“要到最需要人的地方去。我问哪个单位新，他们说微电子中心刚组建，我就去了。”

这一去，便是四十年的坚守。更令人称奇的是，在科学院这个“学霸”云集的地方，叶甜春始终保持着本科学历。30岁副研究员，32岁破格晋升为研究员，36岁当副所长，41岁当所长，并成为国家科技重大专项的技术总师。“我的经历不可复制，”他笑着对学生们说，“这是特定历史时期的现象。”在那个行业“失重”的十余年里，身边的朋友纷纷出国或转行，支撑他留下的并非宏大的口号，而是一种朴素的“责任感”——“我总要先把手里的国家任务做完”。这种看似“笨拙”的坚持，让他积累了宝贵的实战经验，也为日后“临危受命”埋下了伏笔。

上世纪90年代起，我国集成电路量产工艺长期依赖全套引进落后技术。时间来到2008年，国家重大专项正式启动。彼时，中国半导体与国际先进水平的差距是“代际”的——主流工艺落后四五代，高端装备材料几乎为零。常规的追赶思路是“人家做什么，我们也做什么”。但叶甜春提出了一个在当时颇具争议的战略：“知识产权导向下的研发”。

叶甜春跟团队在实验室中进行科研工作

“你不能光跟在别人后面追，你要看他前面的路。”叶甜春解释道。传统的科研范式是“先研发、再写专利”；而他的团队反其道而行之——先画“专利地图”，分析全球巨头的专利壁垒，找出“别人没布局到、但又绕不开”的空白点，提前布局来打造中国的独特优势和制衡能力。

这种模式初期遭遇了大量质疑。甚至有人公开指责他们是“制造垃圾专利”“糊弄国家”。面对告状信和同行的不理解，叶甜春没有退缩。他向领导立下军令状，坚持让团队将主要精力投入到枯燥的技术攻关和专利撰写上。

绘制专利地图明确研发方向后，叶甜春便开始带队开展技术攻关。这是一支海归人才与本土团队结合的创新队伍，兼具科技创新思维和产业视野。无数个日夜，实验室和净化间里的灯光见证了这群科研人的死磕与坚守。22-14纳米节点是传统平面晶体管的技术拐点，尺寸微缩带来的漏电失控、性能衰减难题曾长期制约国内制程升级。打个比方，以前的晶体管就像是在平地上盖平房，到了22-14纳米这个级别，就得在头发丝几千分之一粗细的地方，建立体的摩天大楼。他带队精准攻关高k金属栅核心工艺，用新型高介电常数材料换掉传统介质这种“老旧阀门”，搭配金属栅极结构，解决了微小尺寸器件的漏电痛点，大幅提升晶体管稳定性与能效，补上了我国先进CMOS工艺的一批核心技术短板。

在此基础上，他带领团队持续攻坚，向14纳米以下更先进制程跨越，突破FinFET（鳍式场效应立体晶体管）关键技术。区别于传统平面器件，该技术让晶体管“立体起立”。面对FinFET应变效能“低”和短沟道效应抑制“弱”的难题，他和团队沿着专利地图确定的技术方向，建立了新的模型，发明了金属栅应变等新技术，率先突破14纳米以下FinFET关键工艺。每一次参数微调、每一片晶圆的出炉，都伴随着紧张与期待。最终，他们发明的关键技术进入了全球集成电路先进工艺的标准流程，共覆盖5个技术代。

2016年，世界知识产权组织的一份报告引起业界关注：在FinFET这一核心技术上，全球前20家专利拥有者中，中科院微电子所的专利数量排名第11，质量却被评价第一。这意味着，当国际巨头在推进14纳米以下技术时，很可能要使用中国人的专利技术。

叶甜春的另一个重要身份，是国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”的技术总师。这个专项横跨“十一五”至“十三五”，历时14年，目标是在原来极为薄弱的基础上打造中国集成电路制造领域的创新体系和产业生态，奠定坚实的技术和人才基础，改变我国集成电路制造装备、材料和工艺全面依赖引进的局面。

在科研一线，叶甜春全神贯注，努力在细节中寻求突破

2006年，国家中长期科技规划发布，专项正式立项。2008年获批实施时，中国没有一台12英寸设备，没有一种12英寸材料，主流工艺依赖进口许可，每一项技术都要付巨额“门槛费”。“什么叫门槛费？就是人家把落后几代的技术许可给你，你要花钱；如果在此技术上向前研发，你要得到人家同意并且再花额外的钱买。”叶甜春回忆道。

专项启动之初，90%的经费投给了企业——而且大多是初创企业、海归创业团队。质疑声随之而来：“这些小微企业能担此重任吗？会不会把国家钱打水漂？”面对压力，叶甜春和总体组做了一件“离经叛道”的事：引入风险投资式的管理理念。他们设立了“责任专家制”——每个项目由一个责任专家组全程跟踪，不是每年例行考核就完事，而是像投后管理一样，帮企业解决技术、管理、上下游协同等现实难题。“我们总体组本来20人，最后加上特聘专家扩充到五六十人，每个人都要扑到项目里去。”

更关键的制度创新是“用户考核制”。与科研项目通常的验收标准不同，这个专项硬性规定：所有装备、材料必须送到生产线上，按照工厂的采购标准进行实打实的考核，考核通过后下订单，才算完成基础科研到生产应用的闭环，才能通过验收。“这导致专项早期大量项目延期，我们当时压力很大。但我们咬牙坚持住了。”叶甜春说，“后来证明，凡是经过用户考核的项目，几乎全部进入了市场，真正发挥了作用。”

“专利不是纸上谈兵，是沙里淘金。”叶甜春说。随着技术推进，微电子所发现，国际巨头的产品已经无法绕开自己申请的多项专利。

证据是直观的。“我们找了好几个结构性专利，直接拍照片对比，一看就知道是照着我们的结构做的。”反击开始了。团队选择了行业国际领头羊企业发起维权。律师函发出后，国际领头羊企业迅速发起专利无效诉讼，这是他们的标准战术。然而，官司打了四年，8场专利诉讼从中国打到美国，该企业遭遇了其30年来首次知识产权官司的完败。原因很简单：微电子所的专利他们绕不过去。

官司打赢后，谈判拉锯。该公司CEO甚至通过外交渠道“告状”，试图以极低价格取得授权。但叶甜春坚持了一个原则：不能让中国核心技术和知识产权的价值被低估。他援引当年中国引进45纳米技术花费的“学费”作为参照，最终，双方达成了数亿美元的专利技术许可协议。

“这是中国半导体行业第一次在主流先进技术上，向强国企业收取巨额专利许可费。”叶甜春强调，“它证明，在世界最先进集成电路工艺的技术贡献者中，中国人已占有一席不可替代的位置。尽管我国集成电路领域在整条‘战线’上仍处于防守的态势，但前沿阵地上已经占领了一些制高点，有能力在局部展开反击。”

打赢官司只是表象，深层意义在于信心的重塑。

叶甜春敏锐地观察到，社会舆论甚至行业内部，仍有一种“光刻机决定论”或“纳米尺寸焦虑”。

“这是把复杂问题简单化了。”他解释道。集成电路涉及40多门学科、近200种设备，光刻只是其中一环。“我们不要只看尺寸，要看体系。中国的工业体系是最完整的，我们还有全世界最大的工程师红利。”

他更担心的是“路径依赖”带来的不自信。“如果你总觉得必须在别人的赛道上跑赢别人，你永远是追赶者。”他提出了“换道发展”的理念——依托中国巨大的内需市场和完整的工业体系，打造一个新的产业生态。“从依赖国际大循环，转向依托国内大循环，重塑全球化。”

带领团队完成科研项目和国家科技重大专项后，叶甜春并未停歇。他正在推动基于FD-SOI（全耗尽绝缘体上硅）等新型制造工艺平台，试图在当前主流体硅工艺之外，再开辟一条不同的创新路径。“别总想着弯道超车，那还是人家的道。我们要开创自己的新赛道。”