2021年11月3日,2020年國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京舉行。
經(jīng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審委員會(huì)評(píng)審、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)審定和科技部審核等程序,國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)被授予顧誦芬院士、王大中院士;評(píng)出國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目46項(xiàng),國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目61項(xiàng),國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目157項(xiàng);中華人民共和國(guó)國(guó)際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)被授予8名外籍專家和1個(gè)國(guó)際組織。
2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)共評(píng)選出264個(gè)項(xiàng)目,包括國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目46項(xiàng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目61項(xiàng)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目157項(xiàng)。具體來(lái)看,國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)授獎(jiǎng)項(xiàng)目中,一等獎(jiǎng)2項(xiàng),二等獎(jiǎng)44項(xiàng);國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)中,一等獎(jiǎng)3項(xiàng)(通用項(xiàng)目1項(xiàng),專用項(xiàng)目2項(xiàng)),二等獎(jiǎng)58項(xiàng)(通用項(xiàng)目43項(xiàng),專用項(xiàng)目15項(xiàng));國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)中,特等獎(jiǎng)2項(xiàng)(專用項(xiàng)目2項(xiàng)),一等獎(jiǎng)18項(xiàng)(通用項(xiàng)目10項(xiàng),專用項(xiàng)目7項(xiàng),創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1項(xiàng)),二等獎(jiǎng)137項(xiàng)(通用項(xiàng)目110項(xiàng),專用項(xiàng)目27項(xiàng))。
特別值得一提的是,共有5個(gè)半導(dǎo)體的項(xiàng)目獲獎(jiǎng),這在以往歷屆較為少見(jiàn)。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng):1個(gè)
其中,由華中科技大學(xué)及武漢大學(xué)劉勝教授聯(lián)合華進(jìn)半導(dǎo)體封裝先導(dǎo)技術(shù)研發(fā)中心有限公司、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司、通富微電子股份有限公司、華天科技(昆山)電子有限公司等高校、企業(yè)及科研單位合作完成的“高密度高可靠電子封裝關(guān)鍵技術(shù)及成套工藝”項(xiàng)目獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
微電子工業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力,電子封裝被譽(yù)為芯片的“骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)”,是提升芯片性能的根本保障。隨著芯片越來(lái)越小,密度越來(lái)越高,高密度芯片封裝容易出現(xiàn)翹曲和異質(zhì)界面開(kāi)裂,導(dǎo)致成品率低和壽命短等產(chǎn)業(yè)共性難題。據(jù)了解,電子封裝技術(shù)創(chuàng)新是擺脫我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境的重要突破口。立項(xiàng)之初,我國(guó)電子封裝行業(yè)核心技術(shù)匱乏,先進(jìn)工藝裝備被發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷。產(chǎn)業(yè)發(fā)展知識(shí)產(chǎn)權(quán)“空心化”凸顯,“卡脖子”帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)極為突出,威脅國(guó)家信息安全。
我國(guó)從“十五”開(kāi)始,把封裝技術(shù)和裝備列為重大戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃。在國(guó)家持續(xù)支持下,項(xiàng)目以國(guó)家光電研究中心為依托,針對(duì)困擾封裝行業(yè)發(fā)展的重大共性技術(shù)難題,經(jīng)20余年“產(chǎn)學(xué)研用”校企聯(lián)合攻關(guān),突破高密度高可靠電子封裝技術(shù)的技術(shù)瓶頸,掌握自主可控的關(guān)鍵技術(shù),打造了一批國(guó)際知名的封裝企業(yè),助力我國(guó)電子制造業(yè)的跨越式發(fā)展。
華中科技大學(xué)消息顯示,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)高密度芯片封裝翹曲和異質(zhì)界面開(kāi)裂導(dǎo)致的低成品率,提出芯片-封裝結(jié)構(gòu)及工藝多場(chǎng)多尺度協(xié)同設(shè)計(jì)方法和系列驗(yàn)證方法,應(yīng)用于5G通訊等領(lǐng)域自主可控芯片的研制,攻克了晶圓級(jí)扇出封裝新工藝,突破了7nm CPU芯片封裝核心技術(shù)。項(xiàng)目解決了電子封裝行業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)“空心化”和“卡脖子”難題,占領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)制高點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了高密度高可靠電子封裝從無(wú)到有、由傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝的轉(zhuǎn)變,具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。此外,項(xiàng)目完成單位與國(guó)內(nèi)企業(yè)合作研制了系列封裝及檢測(cè)設(shè)備,建立了多條封裝柔性產(chǎn)線;300多類(lèi)產(chǎn)品覆蓋通訊、汽車(chē)、國(guó)防等12個(gè)行業(yè)。
國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng):3個(gè)
獲評(píng)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的半導(dǎo)體項(xiàng)目有3個(gè):高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)及制備的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用、平板顯示用高性能ITO靶材關(guān)鍵技術(shù)及工程化、超高純鋁鈦銅鉭金屬濺射靶材制備技術(shù)及應(yīng)用。
其中,由東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院孫偉鋒教授牽頭的《高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)及制備的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目,致力于解決高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)與制備的核心技術(shù)難題。功率芯片是功率電子系統(tǒng)的“核芯”,廣泛應(yīng)用于智能制造、新能源交通、電力裝備、智能家居等領(lǐng)域,是國(guó)家新基建部署和實(shí)施的底層保障與基礎(chǔ)支撐。當(dāng)前全球功率半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)規(guī)模超400億美元,其中中國(guó)占比超1/3。
從2009年起,孫偉鋒教授團(tuán)隊(duì)圍繞技術(shù)難題深入開(kāi)展理論研究。項(xiàng)目組還與無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司、無(wú)錫芯朋微電子股份有限公司和無(wú)錫新潔能股份有限公司長(zhǎng)期深度合作,開(kāi)展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),在浮置襯底高低壓兼容技術(shù)、低損耗功率器件技術(shù)、抗瞬時(shí)電沖擊智能電路技術(shù)和高功率密度集成互聯(lián)技術(shù)等四方面取得系列創(chuàng)新發(fā)明,構(gòu)建了高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)與制備的技術(shù)體系,設(shè)計(jì)并制備了80余款高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片,被100余家國(guó)內(nèi)外公司采用。
目前,研制的芯片已應(yīng)用于“世界首條350 公里時(shí)速智能高鐵—京張高鐵”空調(diào)系統(tǒng),支持了我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高鐵發(fā)展。芯片還廣泛應(yīng)用于新一代智能電表,在工業(yè)智能電表領(lǐng)域市場(chǎng)占有率超過(guò)70%,打破了歐美公司在這一領(lǐng)域的壟斷,為我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的戰(zhàn)略安全提供了重要保障。芯片的失效率低于十萬(wàn)分之一,在智能生活家電領(lǐng)域累計(jì)銷(xiāo)售超16億顆,市場(chǎng)占有率全國(guó)第一。
項(xiàng)目的成功推動(dòng)了我國(guó)高壓智能功率驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了從依賴進(jìn)口到自主可控并服務(wù)全球的重要轉(zhuǎn)變。同時(shí),在項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中,為國(guó)家培養(yǎng)了一批高層次集成電路專門(mén)人才,踐行了“政產(chǎn)學(xué)研用”發(fā)展模式。
 
 
由鄭州大學(xué)主持完成的“平板顯示用高性能ITO靶材制備關(guān)鍵技術(shù)及工程化”項(xiàng)目榮獲2020年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),項(xiàng)目主持人為何季麟院士,材料科學(xué)與工程學(xué)院孫本雙教授和舒永春教授等為主要完成人。氧化銦錫材料,簡(jiǎn)稱ITO,是應(yīng)用于液晶、有機(jī)發(fā)光顯示和觸控面板等的重要基材。中國(guó)是銦資源大國(guó),但相關(guān)研發(fā)滯后,國(guó)際上80%的靶材市場(chǎng)被日韓等國(guó)壟斷,能否建立ITO靶材制備自主體系,關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略和顯示器產(chǎn)業(yè)安全。
何季麟院士團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家戰(zhàn)略需要,聚焦戰(zhàn)略新興平板顯示器用關(guān)鍵基礎(chǔ)材料研究,創(chuàng)新發(fā)明了ITO靶材粉體制備、素坯注漿成形、無(wú)壓氧氣氛燒結(jié)與靶坯綁定——關(guān)鍵技術(shù)體系,建立了ITO靶材制備新型工藝流程,形成了完善的全流程工藝裝備體系及控制標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了ITO靶材粉末冶金技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該技術(shù)突破性解決了高性能ITO靶材制備全流程工序的關(guān)鍵技術(shù)與裝備“卡脖子”問(wèn)題,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
該項(xiàng)目產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)首次成功應(yīng)用于世界最大面板企業(yè)京東方的高世代TFT線,打破了國(guó)外技術(shù)壁壘,完全可以替代進(jìn)口,推進(jìn)了我國(guó)戰(zhàn)略新興顯示產(chǎn)業(yè)用關(guān)鍵基材的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。在研發(fā)過(guò)程中,還建立了高水平靶材研發(fā)平臺(tái)與團(tuán)隊(duì),為行業(yè)培養(yǎng)了一批領(lǐng)軍與骨干人才。這些都為靶材料“中國(guó)制造”到“中國(guó)創(chuàng)造”做出了示范引領(lǐng)性貢獻(xiàn)。此前,該項(xiàng)目榮獲2019年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。
 
由重慶大學(xué)劉慶教授擔(dān)任首席科學(xué)家的“超高純鋁鈦銅鉭金屬濺射靶材制備技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目,對(duì)超高純鋁、銅、鉭材料的變形機(jī)理和再結(jié)晶行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,為靶材的塑性變形及熱處理工藝制定提供了理論支撐,實(shí)現(xiàn)超高純金屬濺射靶材晶粒尺寸及織構(gòu)控制技術(shù)的突破。建立了超高純鋁、銅、鉭材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)分析體系,確保了濺射靶材批量制造過(guò)程中品質(zhì)的穩(wěn)定和一致。
該項(xiàng)目創(chuàng)新了超高純金屬濺射靶材晶粒尺寸及織構(gòu)控制技術(shù)、異種金屬大面積焊接技術(shù)、精密機(jī)加工及表面處理術(shù)、全系列分析檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù),成功制備出超高純金屬濺射靶材,產(chǎn)品具有良好的穩(wěn)定性和一致性,建成了年產(chǎn)五萬(wàn)枚靶材的生產(chǎn)基地,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),該項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)靶材產(chǎn)業(yè)空白,該項(xiàng)目對(duì)提升我國(guó)集成電路、平板顯示工藝及材料技術(shù)的自主創(chuàng)新能力,推動(dòng)和發(fā)展我國(guó)電子信息產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)安全起到了重要作用。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng):1個(gè)
獲評(píng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)的半導(dǎo)體項(xiàng)目為“固態(tài)存儲(chǔ)控制器芯片關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”。據(jù)悉,本項(xiàng)技術(shù)是新一代電腦硬盤(pán)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的芯片級(jí)硬科技,已經(jīng)得到了國(guó)產(chǎn)化推廣應(yīng)用。項(xiàng)目從2005年開(kāi)始,歷時(shí)十多年,對(duì)固態(tài)存儲(chǔ)控制器關(guān)鍵技術(shù)逐一深入研究和試驗(yàn),研制成功我國(guó)第一顆固態(tài)硬盤(pán)控制器芯片,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了系列固態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)解決了高速計(jì)算機(jī)接口核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題;突破了固態(tài)硬盤(pán)容量的瓶頸、達(dá)到業(yè)內(nèi)最高容量;提出了高速、無(wú)損的物理層數(shù)據(jù)加密關(guān)鍵技術(shù),為我國(guó)的信息安全提供了芯片級(jí)安全保障。(來(lái)源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)網(wǎng)綜合整理)
