集成電路的國產化進程正在這里推進
發布日期:2020-04-28        



在張江,這里有一條目前國內唯一開放的12英寸集成電路先進工藝研發和國產設備材料評價驗證中試線。由于集成電路產業鏈長、各環節工序繁雜、投資量大,單就制造環節就涵蓋了千余個步驟,且設備、材料等絕大部分為國外壟斷。如何破解這重重關卡,實現國內技術突破,成為擺在眼前的難題。在地處張江的上海集成電路研發中心,這條開放的生產線幫助國內的集成電路企業開展各類研究和工藝驗證,在協同創新中,共同推進集成電路的國產化進程。

 

在上海集成電路研發中心的凈化車間內,這條12英寸集成電路先進工藝研發生產線正在日夜運作。80多臺工藝設備沿線分布,其中既有來自國外廠商的最新設備,同時也不乏國內企業的初代研發產品。“比如講這臺就是上海中微半導體的第一臺刻蝕設備,半導體方面,目前中微在國內技術是最先進的,在臺積電的5納米工廠、7納米工廠都有它的設備。”上海集成電路研發中心有限公司總裁陳壽面介紹。

 

小布了解到,目前一條標準的12英寸半導體生產線的造價在50至60億美元不等,而設備的投入一般在30億美元。受目前的技術限制,類似產線的國產化率普遍不到10%,絕大部分設備嚴重依賴進口,造成了產業發展受制于人的局面。不過,上海集成電路研發中心的這條產線卻與眾不同,這里的設備國產化率達到了四分之一。“一條生產線這么大投資,突然放一臺新設備進去的話,如果沒有驗證,是有很大的風險的,所以新設備的話一般是需要到像這種工廠環境里進行評價、試驗、中試,達到生產要求才能正式到生產線上去。”

 

陳壽面說:“對于我們來講,要幫助國內的裝備廠商、材料廠商開發出新的裝備和材料,能夠快速地應用到生產線上去,幫助他們產業鏈的協同發展。”

 

在集成電路制造環節,光刻機是最核心設備,也是目前我國技術最難突破的環節之一。據介紹,光刻機是一個由幾萬個精密零件、幾百個執行器傳感器、千萬行代碼組成的超復雜思維系統,它的內部運動精度誤差不超過一根頭發絲的千分之一。打個比喻,就像坐在一架超音速飛行的飛機上,拿著線頭穿進另一架飛機上的針孔。而在上海集成電路研發中心,這里就放置了兩臺產品,它的研發和生產廠商就是來自張江的上海微電子裝備,目前這兩臺設備的技術跟國際最先進的設備還是有一定距離,但它們的出現也標志著我國在光刻機領域實現了零的突破。陳壽面說:“光刻機首先要和工藝連在一起的,要和后面的刻蝕看到圖形,所以一般要和工廠其他的設備放在一起進行評價優化,這臺設備放在我們研發中心的好處就是,我們有一條研發線,有其他的工藝設備,配套它,給它進行光刻工藝的研發。”

 

目前,全球光刻機的制造大廠不僅在設備上實行技術壟斷,相關的耗材、軟件等也都是定制開發。對此,去年12月起,該中心申請啟動建設國家的集成電路裝備材料產業創新中心,力圖圍繞國產設備的配件開展專項研究。“我們也是用這個國產光刻機,配套開發國產光刻膠,光刻機、光刻膠都是配套的,這樣的話才能實現設備和技術的全面突破。”陳壽面說。

 

作為國家級的集成電路創新中心,該中心目前每年為將近200家國內集成電路設計公司提供測試、設計支持和流片服務。2019年,中心還申報成為“國家級集成電路高技能人才實訓基地”,每年為上海集成電路產業提供2000人次以上的高技能人才培訓,為中國集成電路產業的人才儲備提供保障。


來源:CSIA
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