（自该信写出后，全球半导体工业经历了剧烈的变化，该文内容已有些不太适宜。但发展精密光电子工业的设备的大方向始终没有改变。本人在2001年底回国参加“出国留学人员回国创业周”的会议上，曾对有关部委的官员再次提出了发展以平面彩色显示期间为主的基础设备的重要性，但国家似乎没有把这个课题放在战略高度来把握。如果中国在如TFT制造设备领域取得成功，中国平面显示器件制造将具有横扫世界的能力，因为整个行业的产业链将带来家电类产品的类似低成本效益。只有将资本投入最多的设备部分国产化，才能在优化我国相关工业的产业链方面取得显著效益。这里面涉及到我国自减少中央计划经济成分后，国家战略产业的规划管理和市场的衔接问题）

中国集成电路工业及相关产业发展战略之管见

（2000.11.16）

董玉振　

上海宏力和北京华夏半导体项目奠基的消息，确实令人兴奋。这似乎让我看到了中国集成电路工业勃兴的曙光。在欣慰之余，不禁产生如下问题：我国已经错过了集成电路工业的低风险、高利润的发展时期，根源何在？如何在未来的高科技工业发展中，避免类似的悲剧重演？除华虹ＮＥＣ, 外商直接投资（如天津MOTOROLA)、中外合资(如宏力）等模式，是否还有更佳的选择呢？

首先，我们欢迎任何形势的合资或独资的高科技投资。这不仅带动我国工业素质的提高，也可扩大就业，增加财政收入．但是，从中国集成电路工业，及整个IT产业和相关支持产业群的发展角度来看，这种形式的合资或外商独资经营是相当不够的，也许我们应以更宽阔的视野来审视中国高科技工业的发展之路。从首钢NEC、上海贝岭、上海PHILLIPS、华虹NEC对我国半导体工业的影响来看，除产值和就业外，我国独立的半导体发展能力并没有迅速地培养起来。我国仍停留在依赖于别人技术的制造基地的层次上。在同一时期内，台湾、韩国半导体业的整体水平有了重大进展，并奠定了在全球同业中的地位。因此，将我国集成电路工业寄托于外商技术参股的发展思路应作必要的完善和补充，尤其是该行业的技术更新非常快，一旦合同期满而我方独立的技术研发能力不能立即发挥作用，技术的落伍和市场的丢失都将接踵而至。和日本企业合作，这一问题尤其严重。合资外方任何时候也不会主动帮助我方造就强大的竞争能力。截至1997年，MOTOROLA在我国实现的纯利润高达100亿人民币，然而它在天津的集成电路工厂却迟迟不愿上马，就是很好的例证。

本人于91年在清华读博士期间，曾有机会听清华微电子所副所长杨之廉教授所作报告：《微电子技术现状及我们的对策》。报告虽然精彩，也掩盖不住杨教授对我国微电子工业前景的悲观看法，也自然引起了的我对中国这一战略工业的担忧和思考。因此，1998年在海外完成博士后研究之后，离开学术界而进入半导体行业，先后就职于晶圆加工和集成电路制造行业. 经近两年的仔细观察、思考和交流，对我国发展独立的半导体工业积累起巨大的信心。同时也看到了我国高科技工业协调发展的极端必要性。

由于我的专业是机械工程，同时在多个领域有相当的认知水平和经验(曾任电子工程师，独立完成过多ＣＰＵ电脑及自动控制系统的设计，对于象机器人等机电一体化系统有相当的理论知识和经验，对我国工业实力、工业发展规律、企业管理等有一定高度的认识)．因此，在观察半导体这一跨学科、涉及多种工业门类的高科技产业时，有特别的优势和视角．再加上对中国民族高科技工业发展的一向xx，时刻将所思、所闻、所见、所学与我国高科技工业的发展相联系，终有所获．下面谈谈一些经深入研究所得出的结论：

一、中国现阶段是否有能力以高起点发展独立的集成电路工业．

答案是肯定的．

我国多年来已建立起一定基础的集成电路设计能力．目前设计水平已达到0.18um．虽然与美、日相比在应用水平上还有很大的差距，但毕竟已经有了可观的国内市场．这为建立集成电路制造企业提供了稳定的代工客户和市场．由于代工制造将成为集成电路工业的一大趋势，因此本文暂不谈设计问题，而是集中在我国较薄弱的芯片制造领域．

目前我国企业设计的大规模芯片只能委托国外制造．随着我国工业水平的提高，对芯片的需求将有大幅度的增加．如果不能尽快扭转这一被动局面，将会对我国民族工业的整体素质造成难以预料的不利影响．xx依赖外资和台资，我国优秀的基础科学研究就失去了和工业应用直接联系的管道（在后面的装备发展论述中再详谈）．

集成电路制造工厂的建立需要以下条件：资金、设备、工艺、人才．对我国现在的财政状况来说，１０亿美元并不是一个太大的数字．即使纯粹从投资的角度来看，Wafer Fab的投资收益比要比钢铁、化工等传统行业高出至少2~3倍，如果一旦将部分股权在海外上市（尤其是追捧科技股的纽约股市），国家的投资将会在几年的培育期内增值数十倍．本人目前所在的新加坡特许半导体公司就是个很好的例子．它去年在纽约上市后，市值相当于当年投资的近百倍，新加坡政府只须释出少部分股权，即刻收回初期投资和xx．在当前和未来相当一段时间内，高科技股票受青赖的状况不会有根本的改变．对于这样的好机会，我国政府作为世界上最有实力的＂投资人＂，没理由错过．

在资金问题解决的情况下，８＂制造设备的采购将不存在问题．本人在美国硅谷受训时，曾有意识地和世界{zd0}的集成电路工艺设备制造商Applied Materials Inc、 Novellus System Inc 及{zd0}的集成电路测试设备制造商KLA-TENCOR Inc的市场人士交谈，得知美国对8”设备出口我国是敞开的．上海华虹ＮＥＣ已大量采用了上述公司的设备，其中甚至包括0.25um以下所必须的设备（如填充用的HDP CVD系统，以上两公司均可制造）．由此可见，设备问题将不是我国发展集成电路工业的障碍所在．如果未来0.15um、0.13um的个别专用设备无法直接购买的话，曲线套购是可能的；半导体设备行业竞争激烈，我国大陆巨大的市场潜能，商人对利润的贪婪，决定了民用{jd0}设备的获取并非不可思议．

集成电路制造所需要的工艺问题，从根本上讲是个人才问题．而我国是否拥有这方面的人才哪？

在国内，我国现有人才队伍有一定的局限性，他们没有接触过{zxj}的制造工艺．有些工艺参数可能受制于装备而使得他们的技术知识无法在不同的设备上直接应用．但是，如果将我们的视线放到海外工作的中国工程师身上，会轻易发现，海外xx集成电路制造公司各部门都有中国人的身影，而且大多数从事技术领域工作，而非纯粹的管理部门．这些人就是中国集成电路工业迅速实现独立发展的重要资源．根据本人在该行业的经验可以断定，只要一个部门能有2~3名经验丰富、掌握{zx1}工艺技术的工程师，中国的集成电路工业将会毫无阻碍地建立起来．尤其是Intranet及数据库广泛应用的今天，要搜集一些资料实在不算一件难事．我本人在工作中也结识了不少有强烈爱国心的中国同事，包括一些台湾人．将这些人，及在美国工作的一些中国人揽入帐中并不是一件太困难的事．关键在于，我们应该知道我们需要什么样的人才，以及如何使用人才，这将决定是否能留住人才．

我的结论是：以0.25um技术为起点，建立我国独立的集成电路工业是xx可行的．

二、发展相关产业群的必要性、迫切性和可行性

建立起我国自有知识产权的集成电路工业是否就够了哪？中国在ＩＴ制造领域是否就不会拉大与美国的差距了哪？

没有外围相关工业的迅速完善和提高，中国即使在集成电路领域达到台湾、韩国、日本的水平，中国也只能望美国之项背．中国只有以发展自己的集成电路工业为契机和依托，建立起相关高科技产业群，才能最终确保我国在全球高科技工业中的有利地位，这也是为什么在台湾同胞取得辉煌成就（台湾半导体工业当然属于民族工业），并已开始在大陆大量投资的情况下，笔者仍然强调发展国有半导体工业的根本目的所在．

提到半导体工业，人们会轻易联想到INTEL, NEC, MOTOROLA, PHILLIPS, 甚至台积电．但是集成电路制造领域真正的关键技术在哪儿呢？美国高科技工业令全球最难于超越的是哪些方面？日本半导体工业在80年代曾以在全球市场的{zg}占有率而傲视群雄，然而，今日却在DRAM, 0.18和0.15um技术领域被韩国和台湾所赶上，甚至超越．新技术开发（如铜芯技术、0.18um以下关键工艺等方面）始终落在美国后面．原因何在？决定美国{lx1}地位的根本要素是什么？

只有正确回答上述问题，才能够为我国的科学研究制定正确的方向，为高科技工业的发展制定正确有效的发展战略．否则，我国宝贵的科研经费和工业投资，将不能发挥{zd0}综合效益，促进我国生产力的发展．尤其严重的是，将使我国错过未来追赶和超越的机会．

本人经长期深入的考察和分析后发现，美国{zd0}的优势在于强大的基础研究实力，以及将研究成果转化为工业生产装备和工艺的强大的基础工业实力．除此之外，美国企业拥有更科学的经营理念，也是一突出特点．

对于日本这样的工业大国来说，要想超越美国的基础研究能力，目前还看不到这种可能性，因此，日本强大的工业装备能力．并不能使日本在ＩＴ领域居于领导地位，＂跟着美国走＂是最近十年来日本人最无可奈何的发现．而韩国和台湾更不需多提了．韩国能建起世界{zd0}的DRAM制造企业，台湾能有台积电这样{yl}的代工企业，但要建立起象IBM，Applied Material Inc 这样的拥有雄厚基础研究实力公司将是不可想象的．规模较小的国家和地区不太可能支持像中科院或美国大学这样庞大规模的研究队伍．这类公司和研究机构才是推动人类科技发展的源动力．没有上述HDP CVD机器或APBPSG工艺的出现，0.18um及更高技术的芯片就根本不可能产生，象PENTIUM III这样的CPU就无法生产．只要美国禁止半导体装备的零部件输出，当今亚洲的主要集成电路公司很快就将面临停产的命运．

发展半导体工业所需要的装备，并开展相关基础科学研究，才是中国半导体工业，乃至整个精密制造工业赶超国际的必由之路．这也是从根本上提高我国工业素质的重要一环．如果没有此类工业的建立，除了微电子以外，在彩色液晶显示屏、其他精密光电子元件及更广泛的制造工艺领域，我国将长期处于被动的地位．

因此，建立自己的集成电路工厂，并以此为学习、试制、应用基地，就成了当前我国集成电路及其装备工业发展的迫切任务和战略基点．

那么，我国目前是否有能力仿制这类高精尖的机器呢？

在位于硅谷的Applied Materials Inc 和Novellus System Inc 受训时，曾和在这些公司工作的中国人交谈．他们大多来自国内xx大学，并在欧美名校获得博士学位．他们的回答是＂中国根本没能力仿制这类设备，即使造出来，性能也不稳定＂．后来接触到的不同专业背景的中国工程师，都得到相似的结论．

确实，这类设备对于机械专业的人士来说，其中复杂的电控系统、射频系统及等离子物理令他们却步；对于电子类专业的人士来说，其精密的机器人系统、真空物理技术，令他们感叹.....．然而，笔者长期在机械工程、机器人、金属材料加工、计算机、自动控制等领域的学习和经验，并通过接触化学、电机（射频物理）等方面的人士，结合在国内科研期间对我国机械工业、科学院、航天、航空等工业与科研部门的了解，可以断言，我国xx有能力仿制这类装备．考虑到我国基础科研的实力，在这类设备的制造方面赶上甚至超越美国是xx可能的．并有可能以此为基础，造就我国精密成套设备的开发能力．上述Applied Materials Inc后来在彩色液晶显示屏制造装备上再次取得成功，就是一很好的例证．而在过去的十年里，彩色液晶显示屏为日本和韩国带来了千亿美元的收益，甚至一度成为带动日本电子业出口的主要增长力量．而我国至今还主要依赖进口来满足电脑和壁挂彩电的需要．兰州大学在彩色液晶显示技术方面已达到国际水平，但中国现有的精密装备配套能力，是否能将这一成就转化为现实的工业生产能力呢，无疑是令人xx的．

ＩＴ工业的发展一日千里，光电子或量子电脑系统将在不久的将来取代微电子时代，ＭＩＴ已经在刻蚀亚微米级光子线路方面取得突破．我国清华大学和中科院也在国家巨额资金的资助下开展这方面的研究．如果我国不能在半导体领域迅速培养起自己的精密装备工业，那么，即使在实验室环境下取得学术上的突破，也只能发表一下文章而已，而无法转换为生产力．当今微电子学界公认的趋势是：光电子技术或量子计算机技术的应用将会带来ＩＴ工业的一场革命．如果不能为此作好准备，我们就无法在这场革命中进行超越，并在外国技术封锁的情况下再次被甩在后面；虽然我们在科学研究上的天赋是举世公认的．

在此举一个例子供参考：

离子注入（IMPLANT）是集成电路制造过程中，形成晶体管所必需的工艺步奏．中国科学院上海冶金研究所在七十年代就研制出我国{dy}台离子注入机（IMPLANTER），当时日本在这方面的研究还处于摸索阶段，因此，上海冶金所得以出口日本一台此类设备．之后，日本发展并改进了自己的IMPLANTER，并在日本半导体界打开市场．而我国至今还必须依赖进口IMPLANTER来满足集成电路工业的需要．目前一台8”离子注入机的价格在300万美元以上．

上海冶金所在SOI（Silicon On Isolator，它将是下一代更小线宽集成电路的必备工艺，以控制晶体管极的底层电导）领域开展攻关，其学术水平不亚于美日，并接近应用阶段．可以预期，如果没有半导体装备的开发能力和工艺技术，未来此类技术的突破，只能为别国所用，并不能给我国半导体业带来任何的实际利益．该所的研究成果受到了日本工业及学术界的重视．定期举行学术会议进行交流．一个更大的可能是，冶金所的学者们发表文章，日本则在经济上大获其利．我国宝贵的科研经费就这样浪费了．其实，在中国科学院系统和大学里，类似的例子实在是屡见不先．

当然，此类基础装备工业的建立具有一定的投资风险，但并非不可盈利．就拿上述HDP CVD系统来说，美国产品售价３８０万美元，如果在中国制造，５００万人民币就足够了．如果建立一家公司制造这种设备，聘请20名博士，80名硕士，200名大学生，以人均年薪10万元计，如果能以190万美元价格每年卖4台上述设备，即可赚回员工的薪水．

半导体工业所需要的其它支持设备，同样有诱人的利润，我国均具有开发的能力．如真空泵（浙江大学开发的分子泵Turbo Pump的各项指标都超越日本的产品，而半导体业大量使用的普通真空泵国内早就可以制造，只要再加以完善，满足半导体业的需要是没有问题的），环保设备（CVD系统用的废气处理设备，结构虽简单，但美国产品每台10万美元，而其成本不超过十万元人民币）等．

半导体工业也需要大量的化工原料，为我国化学工业提供了一个很好的发展空间．在这类原料的制造上，并没有太高深的技术，只有用户的信心问题．上海华东工业大学在微细粉沫领域已经达到国际水平，这类纳米级粉沫是制造高级砚磨抛光液（slurry）的关键原料，而这类slurry是晶圆抛光（wafer polishing）和0.35um级以下集成电路的ＣＭＰ工序所必需的原料．

当我们拥有了装备和原料的制造能力，甚至超越现有产品的水平，是否就一定有市场呢？非也！我们必须有自己的ＩＣ工业予以支持，并能获得明显效益，否则，白给别人试用，别人也不会接受．毕竟，相对于圆片的价值（需经数百道工序，单个工序失败可能导致报废），设备的分摊成本毕竟是一个小数目．当然，一旦我们的设备性能经得起批量生产的考验，其价格的优势将迅速突显出来．在竞争日益激烈的半导体市场上，技术和成本是决定胜负的两大因素．

因此，我国建立起独立的半导体工业对于周边产业的发展是极为必要的．

第三、题外话：中国半导体及相关工业的区域布局规划．

1999年，我国{dy}个8”晶圆制造企业--有研硅谷，在北京建成（奇怪的是，这家由北京有色金属研究院为技术后盾的企业至今没生产出8”晶圆，且已经上市）．在大家为我国有了自己的8”晶圆制造企业而欣慰时，不免引起了我的一点担忧．不谈具体技术及经营问题，但就其建在北京这一选址，已相当令人不安．如果是国家或国有投资公司出资的话，这一选址更加值得商榷了．

首先分析一下半导体工业（包括晶圆制造和集成电路制造）的特点：

１．所需原料：多种气体，化学原料，稳定电力供应，水．

２．技术水平及人力资源：高科技，需高水平的人力资源，一定的基础研究支持．员工薪水远高于其它行业．

３．交通运输量及方式：运输量小，价值高，航空运输是主要手段．

在所需原料中，水的需要量非常大．对晶圆制造企业来说，每片晶圆的耗水量不少于200升．一个中等规模的半导体企业，年耗水量将在几十万吨．而且，用过的水很难循环再用，因处理其中的微量化学成分将需很高的成本．

根据以上特点，容易看出，半导体工业的选址应满足以下条件：

1.必须靠近能起降大型飞机的机场．在我国只有大城市可满足这一条件．从吸引人才的角度来看，建在大城市也是必要的．

2.必须是水供充足的城市，以降低市政建设压力，提高综合经济效益．缺水城市不可考虑．如北京、西安等

3．必须有好的大学和研究机构．以便于开展科研协作．象郑州、太原、南昌、贵州这类城市不在考虑之列．

４．从吸引人才的角度来看，此类公司的总部不应设在太偏避的城市;当然，公司壮大后，不排除在此类城市设立生产基地的可行性．如兰州、哈尔滨、昆明等．

除此以外，还有下列因素值得考虑：

我国在引进外资的过程中，对外资投资地点的干预能力是非常有限的．因此，为改善我国的宏观经济布局，中央或国有投资公司的投资地点选址，应考虑国家的地区平衡发展战略思路．过去二十多年的大发展，我国地区发展的不平衡问题日益尖锐；因此，在国家对运输要求（如海运）和市场位置不太敏感的行业（如钢铁业在主要吃进口料的情况下，对水运有一定的要求；而炼油、饮料和冷冻食品就属于市场位置敏感行业）进行投资时，应优先考虑落后的中西部地区．对于半导体行业来说，由于其员工薪水和税收非常高，此类企业在满足就业、带动其它行业发展、增加地方政府财政收入方面能产生巨大的效益．因此，在国家投资半导体行业选址时，应首要考虑中西部地区的城市．

根据以上分析，不难看出，我国投资半导体工业的重点考虑地点包括合肥、武汉、长沙、重庆、成都五个城市．

在西部开发热中，重庆和成都备受xx，在吸引投资方面居于比较有利的地位．待合肥至南京铁路贯通后，合肥处于长江三角州的延伸线上（未来的京沪高速铁路应考虑蚌埠一合肥一南京方案），未来的发展前景是光明的．而合肥的国有工业实力薄弱对精密装备工业的发展是一不利因素．合肥在工程研究方面不如长沙和武汉，在吸引和培养高科技工业所需人才方面有一定的不足．因此，武汉和长沙就成了半导体工业投资的{zj0}地点．

当然，这两座城市各有千秋，就不再赘述了．（这两座城市在冶金、汽车、电子、光学、机械等领域有较雄厚的基础，大学众多，水陆交通发达，南靠发达的广东，中央可考虑发展株洲一一长沙一一岳阳一一武汉经济走廊的可行性．）

毫无疑问，北京和上海是我国的两个明星城市，但是，如果将我国所有的＂中心＂过度集中在这两个点上，对国家的安全和均衡发展是相当有害的．

即使从高科技工业发展的角度来讲，这两个城市也并非无懈可击．

长期以来，人们都认为硅谷的出现是由于斯坦福和Berkely两所名校在此．但本人在硅谷的短期生活感受，却对这一解释产生疑问．一个耐人寻味的问题是：处于美国东海岸的纽约至波士顿一线，xx大学的数量远超旧金山湾，且拥有计算机及电子科学世界{dy}的麻省理工学院以及ＢＥＬＬ实验室和ＩＢＭ等；还有纽约这样一个金融中心，有潜力的投资方向可轻易获得资金；而旧金山湾在这方面根本无法与东部相提并论．但是，硅谷却在旧金山至San Jose一线崛起了．其原因何在？

本人无意在此分析这一问题，可以肯定的一点是：北京和上海有中国最强的科研实力，并不能保证这儿一定能建起{zh0}的高科技工业基地．北京高度政治化的气氛和上海高度商业化的市民文化，是否能为高科技工业的发展提供{zh0}的人文环境哪？这是个值得注意的问题．

过去十五年高科技工业的发展历史，同样有总结的必要．15年前，中关村崛起四通、联想、希望等一大批高科技公司（自有科技含量不提也罢），中央一级的新闻媒介也给予了充分的宣传，国家的支持从没间断过．今天中关村已毫无疑问地成了中国＂硅谷＂的老大．但横向比较也许有利于评价中关村的得失．

在过去十五年中，台湾新竹科技园从默默无闻一跃而成为世界知名的ＩＴ工业中心，包括世界{dy}、第二大半导体代工企业在内的半导体工业群在此崛起，三百家ＩＴ设计及服务公司在此诞生．这儿也成为世界{zd0}的电脑外设研发和制造基地，也是美国日本电脑芯片和主机主要的合同制造基地．新竹科技园已具有了撼动世界市场的能力．尤其可贵的是，这儿的{yl}高科技公司主要由台湾同胞控制，靠自身的力量发展起来．就各公司的经营水平和经济效益来看，这儿已居于世界{yl}水平，甚至在1997、1998年电子业低潮，当韩国和日本ＩＴ公司大量亏损时，这儿的公司仍在大量盈利．

另一个例子是印度的班加罗尔．十五年前，这儿和印度其它城市没什么两样，但今天，这儿已成为世界{yl}、美国之外最强的软件业中心．年软件出口额在30亿美元以上．

那么，我们备受吹捧的中关村那？它最多只能是亚洲主要的组装和ＩＴ分销中心之一．除了早期的四通打字机、方正激光照排系统、中文平台软件，这儿具影响力的独立开发的产品实在乏善可陈．台式和笔记本电脑已是中关村公司的支柱产业，但打开机箱，看一下其中国产元器件的技术层次和所占比例，和国外品牌比较一下主板的质量，即刻发现，中关村在推动民族高科技工业发展方面，并没有做出应有的贡献；将各界的重视程度考虑在内，尤其明显．

上海又怎样哪？十五年前，上海货是xx的代名词，三五牌台钟、钻石牌、宝石花牌手表，飞跃、金星、凯歌牌电视机，414毛巾，远足皮鞋，中华牙膏等无不独步全国；今天，除xxxx扶植的合资企业，如汽车、宝钢、贝岭通讯设备等，xx的商标已被外地企业夺去，象海尔、春兰、长虹、中兴通讯、华为、海信、大唐等．在没有国家扶植的情况下，上海并没有建立起独立的、在国内享有较高知名度的高科技工业．尤其糟糕的是，我最近接触过的不少上海朋友（其中不乏拥有硕士、博士学位者）从来就没听说过中兴通讯、华为、海信、大唐等公司，他们甚至不相信在没有与外商合资的情况下，中国具有独立的万门程控交换机的生产能力．

本人是山东人，在上海读完大学，也在北京生活过五年，对这两座城市有一定的感情和认识；上海和北京高素质的人民也给我留下深刻印象．如果让我选择生活之所，上海和北京是当然的选择．但面对中国的均衡发展这一世纪课题时，很难不革舍它们，毕竟它们并没有什么必然的优势．

1995年报考国家计委公务员失败，在走头无路之际逼下南洋，在新加坡南洋理工大学做完博士后．过去的两年，身置于半导体业，以自身的经验和知识为中国高科技工业的发展寻脉问经，终有所获．本文所提粗浅之见，望能为国家的高科技发展决策提供有用的线索．如果需要，本人可以随时回国，就这一课题进行答辩．