|
一個5毫米×5毫米小小的芯片中，電路連在一起的總長度大約600－700米；每條線寬為32納米，相當于頭發絲的1/3000；廠房要求每立方英尺的空間中直徑超過0.3微米的顆粒不能超過1000個；集團目前已采購了3億多元的國產設備和材料…… 在國家科技重大專項的組織和實施下，中關村企業中芯國際集成電路制造（北京）有限公司（以下簡稱“中芯國際”）的成套工藝已進入國際先進行列，不僅打破了國際壟斷，更推動了我國集成電路產業的發展。 在中芯國際帶動下，一條極具競爭力的本土集成電路產業鏈條正逐漸清晰。 明年底具備量產能力 在中芯國際展示廳的沙盤上，一個比現有面積大3倍的廠房赫然出現在眼前。未來，國家重大科技專項中的32/28納米集成電路將在這里實現量產。這是國家重大科技專項中極大規模集成電路制造裝備及成套工藝（以下簡稱“02專項”）中的一個組成元素成套工藝。 記者了解到，正在進行的32/28納米成套工藝項目，在“十一五”的成果基礎上進展順利。目前，各個關鍵工藝研發已經基本完成，估計在今年年底將完成整個基本工藝研發。明年將開始進入產品工藝研發，到2013年底可具備批量生產能力。 中芯國際北區運營資源副總裁趙海軍告訴記者，目前國際上具備生產32/28納米的廠商還不多，只有INTEL、IBM等幾家。 “精度越高，體積越小，就可以實現速度更快、耗電更小、成本也相對更低。”趙海軍介紹，集成電路產業，價值體現在廣泛的應用里，這改變了人們的生活方式和工作方式。 “每年有幾百億塊集成電路芯片深入到我們生活的方方面面。一臺筆記本電腦有好幾十個、手機里面有二三十個。”趙海軍告訴記者，大到每秒運算上億次的超級計算機，小到電腦、手機、空調、電視機，每家都能找到上百個集成電路芯片。 從全球平均來看，芯片在電子整機里面的成本占15%－25%，手機里成本占一半左右。同時，探礦、鉆油、天氣預報等計算機的應用都離不開集成電路芯片。集成電路芯片在信息安全、經濟、生活中的位置十分重要，成為了戰略性基礎產業。這也是芯片被列入國家重大科技專項的原因。 銷售收入位居全球第四 集成電路制造業本身對技術的要求很高，同時對設備和材料的要求也非常高，為設計業提供了產品實現的平臺。因此集成電路制造業的發展在客觀上會帶動基礎的設備和材料業以及設計業的發展，而設計、設備和材料業的水平是基礎科技能力的標志。 據介紹，中芯國際于2009年起承擔國家重大科技02專項集成電路65/45/32納米工藝項目。“以前多是大專院校、科研院所承擔國家科技項目。”趙海軍認為，這是我國科技項目承擔主體的極大突破。 國家科技重大專項將橄欖枝拋向中芯國際并非偶然。記者了解到，中芯國際2000年成立的時候，當時國內集成電路制造業的工藝水平是0.5微米，中芯國際在2001年建成投產的時候直接把工藝水平提升到0.35微米，目前中芯國際已經實現65納米技術大規模量產，45/40納米技術也開始量產。 10年間，中芯國際提升了5個技術節點，成為國內規模最大、技術最先進的集成電路代工企業。 “0.13微米銅工藝技術在2003年實現量產，為集成電路制造工藝進入納米級奠定了基礎；90納米工藝技術在2006年實現量產，標志著我國的集成電路制造工藝進入納米級；65納米工藝技術在2009年下半年實現量產，成為我國科技成果產業化的亮點。”趙海軍說，這些可以看做是中芯國際10年的主要里程碑。 數據顯示，2011年中芯國際銷售收入為13.3億美元，位居全球代工企業第四位。同時，中芯國際每年投入的研發經費占銷售收入的10%以上，目前已累計申請專利超過5000件，2008-2010年專利申請量均位居全國同行業第一位。 設立技術攻關小組 自主創新打破技術壟斷 交出這樣的成績單，完全依靠中芯國際的自主創新。據了解，在集成電路芯片制造領域，國際上一直處于技術壟斷。用業內前輩的話說，“根本得不到技術上的任何支持”。 正因如此，中芯國際走過的路并不平坦，遇到過各種技術瓶頸，但他們堅定的信念，讓我國集成電路制造工藝僅用了短短幾年時間就達到了國外用幾十年達的水平。 “肯定能成，我們做的東西，是別人已經做出來的，我們做不出來，就是我們能力不夠。”趙海軍說，他們的目標是為中國企業在國際上爭奪更多的話語權。 記者了解到，在中芯國際開發65納米產品的過程中，其面向的主要是國際客戶。在研發過程中會出現很多問題，他們每周都會和客戶開會溝通，工廠的研發團隊每天都是夜以繼日地工作。 “客戶的各種要求，剛開始我們認為是根本達不到的，隨著工作不斷劃分，把每項工作都劃分到每個工程師，然后每天都開專門的會議，對問題進行解決，不斷地做實驗、做驗證，然后工程師24小時連軸轉，不斷地工作，對一個個難點進行攻克。有技術難關一個人攻克不了，就調集多人共同攻克。”中芯國際技術研究發展助理總監康勁介紹，中芯國際成立了一個“最緊急事件解決攻關小組”，一天要開一兩次會，攻克不同的技術難關。每次出現問題都會根據問題的重要程度，形成不同的會議和專業團隊去解決問題，問題的解決時間都是以小時為單位的。 國家統籌組織實施 推動企業量產時間降3倍 “成長為行業龍頭，與國家科技重大專項的支撐是分不開的。”中芯國際執行顧問鄭敏政坦言，中國要發展半導體，要有技術、資金才能做出來，市場是現成的，每年有1800億美元的芯片靠進口。 “原來我們的底子比較薄，是單打獨斗，做單點突破。通過國家重大科技專項把產業鏈做起來了。”鄭敏政認為，中國現在從專利網的布局，到整個行業材料設備的發展，到整套工藝在中芯國際直接進入生產，效果是非常明顯的。 通過大規模的以國家為主的全方面配合的方式，使得中國的半導體工藝技術真正有效地建立起來。 “國家牽頭做這個事情，從資源方面進行保證，上下都做得非常好。現在我們看到中芯國際在65/55納米上做到這么大規模成功生產，45/40納米也在中芯國際進入量產，沒有02專項這樣一種方式，難以快速實現。”鄭敏政表示。同時，國家科技重大專項的實施推動了產業規模的擴大。鄭敏政告訴記者：“現在02專項，因為經驗慢慢地積累，項目實施得越來越快，已經超越了中芯國際生產的能力。如何把02專項變成我們的生產能力已經變成了一個問題。生產產能的建設需要時間和資金，生產產能的建設慢于技術的發展也是一個問題。從02專項上看，這是一個正面的評價。” 據記者了解，通過國家科技重大專項的組織與實施，讓中芯國際從研發到量產的時間縮短了2－3倍。 采購3億元國產設備和材料 龍頭企業帶動整個產業 龍頭企業的飛速成長，對整個產業的發展是利好。在國家科技重大專項的統籌之下，我國的集成電路芯片制造產業正在迅速成長。 據介紹，從工藝的角度，02專項安排了兩塊：一塊是“向前趕”，跟國際上縮短技術水平；另一塊是解決產品的本地化供應，提高國產電路的市場占有率。 “02專項中支持的裝備和材料給誰用？中芯國際會在未來的時間里，采購經過中芯國際驗證的、性價比較好的國產裝備和材料。我們作為裝備和材料的使用方，實現了驗證和采購兩大目標。”鄭敏政認為，中芯國際作為一個國際化的公司，既要面向國外市場，在國外市場拿到一定的份額，也要支持國內市場，支持國內企業的發展。 作為行業龍頭企業，中芯國際已經累計采購包括北方微電子300毫米多晶硅刻蝕機、北京七星華創的300毫米立式擴散爐等3億多元的國產設備和材料。這對打破我國集成電路生產線歷來完全由國外進口設備壟斷有重要意義，從產業鏈的高度推動國有設備、材料的發展，也推動了北京市高端制造業的發展，極大地促進了北京市的行業技術進步和產業結構調整。 一個裝備從研發出來到生產使用，再反饋修改的過程是很漫長的，在正常的商業運作下，一般工廠給的機會和時間都是有限的，如果做不出來，達不到工廠的要求，就算失敗。在“專項”的協調下，可以給企業更長的時間、更多的機會不斷地完善自己、改進自己，給了產業鏈一個發展的契機。 32納米相當于頭發絲的1/3000粗細。 28納米的線條在12英寸的硅片上，就像是在地球這么大的面積上挖出一條1.3米寬的溝。 5毫米X5毫米的主流芯片，上面的電路連在一起的總長度大約為600－700米。 延伸閱讀 為什么集成電路工藝技術 在尺寸上要不斷縮小 在信息化和智能化越來越發達的今天，電子產品越來越廣泛地應用到人們的生活和工作中，而集成電路芯片是電子產品的核心。如電視、電腦、空調、手機、MP3、數碼相機等。 隨著信息化和智能化的不斷深入，例如便攜式電子產品廣泛使用，使用者要求電子產品的性能越來越高、功耗越來越小。 現在手機的使用者對于手機的功能除了通話和短信息之外，還有上網、電子閱讀、游戲、看視頻等功能要求，而且要求上網的速度、游戲的速度、視頻的清晰度等都要好，同時支持這些性能的手機的待機時間不能太短，這就要求功耗低。而尺寸的縮小，就可以實現在小的芯片上集成多個功能，同時功耗下降。 |
