中關(guān)村集成電路產(chǎn)業(yè)形成完整鏈條

 

 

　　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(fā)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(chǎn)設(shè)備和材料……

　　在國家科技重大專項的組織和實施下，中關(guān)村企業(yè)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　在中芯國際帶動下，一條極具競爭力的本土集成電路產(chǎn)業(yè)鏈條正逐漸清晰。

　　32/28納米成套工藝

　　明年底具備量產(chǎn)能力

　　在中芯國際展示廳的沙盤上，一個比現(xiàn)有面積大3倍的廠房赫然出現(xiàn)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(xiàn)量產(chǎn)。這是國家重大科技專項中極大規(guī)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(chǔ)上進展順利。目前，各個關(guān)鍵工藝研發(fā)已經(jīng)基本完成，估計在今年年底將完成整個基本工藝研發(fā)。明年將開始進入產(chǎn)品工藝研發(fā)，到2013年底可具備批量生產(chǎn)能力。

　　中芯國際北區(qū)運營資源副總裁趙海軍告訴記者，目前國際上具備生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)業(yè)，價值體現(xiàn)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(diào)、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(jīng)濟、生活中的位置十分重要，成為了戰(zhàn)略性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。這也是芯片被列入國家重大科技專項的原因。

　　10年提升5個技術(shù)節(jié)點

　　銷售收入位居全球第四

　　集成電路制造業(yè)本身對技術(shù)的要求很高，同時對設(shè)備和材料的要求也非常高，為設(shè)計業(yè)提供了產(chǎn)品實現(xiàn)的平臺。因此集成電路制造業(yè)的發(fā)展在客觀上會帶動基礎(chǔ)的設(shè)備和材料業(yè)以及設(shè)計業(yè)的發(fā)展，而設(shè)計、設(shè)備和材料業(yè)的水平是基礎(chǔ)科技能力的標志。

　　據(jù)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(nèi)集成電路制造業(yè)的工藝水平是0.5微米，中芯國際在2001年建成投產(chǎn)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(jīng)實現(xiàn)65納米技術(shù)大規(guī)模量產(chǎn)，45/40納米技術(shù)也開始量產(chǎn)。

　　10年間，中芯國際提升了5個技術(shù)節(jié)點，成為國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進的集成電路代工企業(yè)。

　　“0.13微米銅工藝技術(shù)在2003年實現(xiàn)量產(chǎn)，為集成電路制造工藝進入納米級奠定了基礎(chǔ)；90納米工藝技術(shù)在2006年實現(xiàn)量產(chǎn)，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(shù)在2009年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)，成為我國科技成果產(chǎn)業(yè)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(shù)據(jù)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(yè)第四位。同時，中芯國際每年投入的研發(fā)經(jīng)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(yè)第一位。

　　設(shè)立技術(shù)攻關(guān)小組

　　自主創(chuàng)新打破技術(shù)壟斷

　　交出這樣的成績單，完全依靠中芯國際的自主創(chuàng)新。據(jù)了解，在集成電路芯片制造領(lǐng)域，國際上一直處于技術(shù)壟斷。用業(yè)內(nèi)前輩的話說，“根本得不到技術(shù)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(shù)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(jīng)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(yè)在國際上爭奪更多的話語權(quán)。

　　記者了解到，在中芯國際開發(fā)65納米產(chǎn)品的過程中，其面向的主要是國際客戶。在研發(fā)過程中會出現(xiàn)很多問題，他們每周都會和客戶開會溝通，工廠的研發(fā)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(zhuǎn)，不斷地工作，對一個個難點進行攻克。有技術(shù)難關(guān)一個人攻克不了，就調(diào)集多人共同攻克。”中芯國際技術(shù)研究發(fā)展助理總監(jiān)康勁介紹，中芯國際成立了一個“最緊急事件解決攻關(guān)小組”，一天要開一兩次會，攻克不同的技術(shù)難關(guān)。每次出現(xiàn)問題都會根據(jù)問題的重要程度，形成不同的會議和專業(yè)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(tǒng)籌組織實施

　　推動企業(yè)量產(chǎn)時間降3倍

　　“成長為行業(yè)龍頭，與國家科技重大專項的支撐是分不開的。”中芯國際執(zhí)行顧問鄭敏政坦言，中國要發(fā)展半導體，要有技術(shù)、資金才能做出來，市場是現(xiàn)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(chǎn)業(yè)鏈做起來了。”鄭敏政認為，中國現(xiàn)在從專利網(wǎng)的布局，到整個行業(yè)材料設(shè)備的發(fā)展，到整套工藝在中芯國際直接進入生產(chǎn)，效果是非常明顯的。

　　通過大規(guī)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(shù)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(xiàn)在我們看到中芯國際在65/55納米上做到這么大規(guī)模成功生產(chǎn)，45/40納米也在中芯國際進入量產(chǎn)，沒有02專項這樣一種方式，難以快速實現(xiàn)。”鄭敏政表示�！　⊥瑫r，國家科技重大專項的實施推動了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大。鄭敏政告訴記者：“現(xiàn)在02專項，因為經(jīng)驗慢慢地積累，項目實施得越來越快，已經(jīng)超越了中芯國際生產(chǎn)的能力。如何把02專項變成我們的生產(chǎn)能力已經(jīng)變成了一個問題。生產(chǎn)產(chǎn)能的建設(shè)需要時間和資金，生產(chǎn)產(chǎn)能的建設(shè)慢于技術(shù)的發(fā)展也是一個問題。從02專項上看，這是一個正面的評價。”

　　據(jù)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(fā)到量產(chǎn)的時間縮短了2－3倍。

　　采購3億元國產(chǎn)設(shè)備和材料

　　龍頭企業(yè)帶動整個產(chǎn)業(yè)

　　龍頭企業(yè)的飛速成長，對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是利好。在國家科技重大專項的統(tǒng)籌之下，我國的集成電路芯片制造產(chǎn)業(yè)正在迅速成長。

　　據(jù)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(shù)水平；另一塊是解決產(chǎn)品的本地化供應，提高國產(chǎn)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(jīng)過中芯國際驗證的、性價比較好的國產(chǎn)裝備和材料。我們作為裝備和材料的使用方，實現(xiàn)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(nèi)市場，支持國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展。

　　作為行業(yè)龍頭企業(yè)，中芯國際已經(jīng)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(chuàng)的300毫米立式擴散爐等3億多元的國產(chǎn)設(shè)備和材料。這對打破我國集成電路生產(chǎn)線歷來完全由國外進口設(shè)備壟斷有重要意義，從產(chǎn)業(yè)鏈的高度推動國有設(shè)備、材料的發(fā)展，也推動了北京市高端制造業(yè)的發(fā)展，極大地促進了北京市的行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

　　一個裝備從研發(fā)出來到生產(chǎn)使用，再反饋修改的過程是很漫長的，在正常的商業(yè)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(xié)調(diào)下，可以給企業(yè)更長的時間、更多的機會不斷地完善自己、改進自己，給了產(chǎn)業(yè)鏈一個發(fā)展的契機。

　　● 32納米相當于頭發(fā)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(shù)

　　在尺寸上要不斷縮小

　　在信息化和智能化越來越發(fā)達的今天，電子產(chǎn)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(chǎn)品的核心。如電視、電腦、空調(diào)、手機、MP3、數(shù)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(chǎn)品廣泛使用，使用者要求電子產(chǎn)品的性能越來越高、功耗越來越小。

　　現(xiàn)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(wǎng)、電子閱讀、游戲、看視頻等功能要求，而且要求上網(wǎng)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(xiàn)在小的芯片上集成多個功能，同時功耗下降。