《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術 > 業界動態 > 中芯國際:追逐芯片的強國之夢

中芯國際:追逐芯片的強國之夢

2015-06-01

       如果用一個詞來概括中芯國際和吳漢明十多年的來路,那就是——逐夢。

  從與國際同業相差十幾年、六代產品技術的差距,到相差兩三年、一至二代產品技術的差距,這是中芯國際人無數個不舍晝夜的追趕換來的成就。

  但這并不是終點,吳漢明和他背后的中芯國際也并未就此止步,因為他們心中有個屬于他們的中國夢——芯片夢。

  意義非凡中國夢即芯片夢

  2000年,“芯片教父”張汝京到美國硅谷作演講,他的“布道”成功地為中芯國際招來了一批擁躉,其中之一就是吳漢明。

  據吳漢明回憶,當時中國的集成電路水平剛剛達到350納米,而國際上已經達到130納米,并且開始向90納米進軍。張汝京當時說,“中國集成電路一窮二白,還在低端上重復,你們應該為自己的國家做一點事情。”

  張汝京的一番話無疑成功地在吳漢明心中激起波瀾:“當時我就覺得應該參加這樣的團隊。”——這只是吳漢明最后的決定,這個決定是在近兩個月夜不能寐的輾轉反側之后作出的,為此付出的代價是放棄英特爾的工作、遠離親人和放棄美國永久居住權。

  2000年,張汝京成功地從美國網羅到幾百個集成電路人才。他們回到國內,在中芯國際的大旗下白手起家開始做中國自己的芯片,“天天干到十一二點是很平常的事情。有一次,晚上9點回家想到健身房鍛煉都覺得不好意思”。

  不舍晝夜,是為了和時間賽跑。

   “我國當時的集成電路技術在350納米,而國際上的主流技術已經到了130納米。我們從0.18微米(180納米)切入,很快到跑到0.13微米,也就 是130納米,跟世界先進水平縮短到兩到三年。做出來以后,再做90納米……”吳漢明幾句話,就越過了幾代技術、十幾年的時間跨度。

  成 立至今,中芯國際已經成長為中國大陸規模最大、技術水準最高,世界排名第四的芯片代工企業。中芯國際作為中國集成電路產業的航母,肩負著將中國集成電路產 業的技術水平發展到與國際相當的的重任,“中國夢對我們IC業內來說就是芯片夢”——吳漢明和中芯國際人深知自己所肩負的責任之重,因此,他們一直不倦地 追逐在圓夢之路上。

 披星戴月追逐芯片強國夢

  集成電路技術40多年來一直按照摩爾定 律規律發展,即每隔18個月技術更新一代。每一代技術的更新可使芯片集成度提高1倍,電路性能提高40%。由于單個硅片的平均工藝成本上升有限,新一代技 術在提高集成電路性能的同時,可使相同功能電路的生產成本降低了50%,因此,首先采用新技術的公司將擁有性能和成本兩方面的競爭優勢,這是推動集成電路 技術持續發展的原動力。

  吳漢明說:“芯片業是搶時間的行業,我喜歡做有研究性質的前沿技術,這也是必須搶時間的事情。”

   吳漢明2000年加入中芯國際。2001年,吳漢明擔任技術研發中心先進刻蝕部總監,負責0.13微米中的核心工藝刻蝕技術研發。當時國內的主流技術是 鋁互連,沒有一家企業會做銅互連,“如果做不了銅互連,0.13微米以下的技術就做不了,就永遠進不了納米時代。當時很辛苦,經常一干就是凌晨兩三 點……”

  功夫不負有心人,兩年后,中芯國際率先在中國實現了銅互連。

  “130納米做出來后,跟世界先進水平的差距縮短到兩到三年,再做90納米。按照摩爾定律,兩年跨一個技術帶,我們到2005年和2006年開始做65納米;65納米做了兩年后,開始做45、40納米;2010年前后開始做32、28納米,現在積極策劃做22納米。”

  “這個產業不往前走就死掉,沒有其他選項!”

   一年又一年爭分奪秒地追趕,一代接一代接力賽一樣地跨越。在國家02重大專項的支持下,吳漢明和他的同仁瞄準國際頂尖技術水平,系統地分析了世界集成電 路產業主流技術發展走勢,確定了項目基本技術路線和實施方案,包括制訂總體項目預算、工藝流程、設計規則和項目最終目標等。安排項目研發的總體進度并監督 實施情況,以企業量產為目標,組織協調各個研究所和高校產學研部門的合作。

  作為國家02重大專項《65-45-32納米成套工藝》的項目主持人,為了使項目如期完成,吳漢明和他的技術團隊可謂傾注了大量心血,一個技術代的突破,需要成百上千的技術參數的改變,需要幾萬次的實驗,實驗過程中還持續不斷出現新的難點和問題。

  他們參與并見證了中國集成電路產業的發展及歷史軌跡。中芯國際的納米技術也在他們的手中接連跨越6個技術代:130納米、90納米、65納米、45納米、32納米、22納米……我國集成電路芯片制造真正進入了納米時代。

   “技術上的困難很多。每跨越一代技術,通常約1/4的技術是以前沒有做過的,而前面做過的成熟技術也需要在新的工藝條件中重新改良(know- how)。這些東西是買不到的,只有自己去摸索。我們做65納米,總共做了三萬多片實驗才把它開發出來,僅成本就有十幾億元。最大的挑戰是新的鎳化硅材料 進來以后卡住了,項目有兩個多月沒有進展。最后在無數次反復試驗下,我們才發現是預清洗方法不對,工藝參數沒調好。”就這樣,65納米在完全獨立自主研發 下,幾百個人用了近四年完成。

  “第二個困難便是研究經費。每一代新的技術的研發引入新的材料進來,研發成本就會增加50%,這1/4的 新技術就需要一批新設備來實現,而一臺設備幾億元人民幣,投入很大。中芯國際每年已經投入兩三億美元來做研發,但要趕上國際領先水平還是不夠。行業技術往 前走,需要技術和資金的及時跟進,如果你今天不做,明天就會更辛苦。近年來國家重大專項對我們給予了持續的大力支持,對中芯國際的成長也起了一個非常重要 的作用。”

  吳漢明說,要想在集成電路領域超越世界先進水平,就像體操全能,僅一兩個參數超越不能算超越,只有幾百個參數拿出來,都是世 界先進水平,這才是超越。“我們所說的超越是整體的。我們有些研究報道,某一個參數達到世界先進水平,做科研可以認為是成果,我們做產業卻不可以看單一參 數。從事產業技術研發要更加務實才好。”

  為了實現在集成電路上的“體操全能”,十幾年來中芯國際將人才工作作為企業的重中之重,以平臺和技術優勢,用先進科學的管理理念和激勵措施,吸引和培養了一批優秀的集成電路專業人才。

   目前中芯國際擁有國內最先進的集成電路工藝技術研發中心,有研發人員近800名,其中博士40人,碩士250人。公司從海外引進了近600名高端人才, 旨在建設具有國際化管理理念和技術水平的團隊,形成人才的集聚效應,同時大力培養本土人才,工程師本土化程度已達95%以上。

  為了建立 以企業為主體、市場為導向、產學研結合的技術創新體系,中芯國際在北京建立了“中芯國際產學研聯合實驗室”。最近,中芯國際在上海成立了“集成電路先導技 術研究院”開展20~14納米的芯片制造技術研發,主要功能為“建立以企業為主體、市場為導向、產學研結合的技術創新平臺”。

  “中芯國 際有一個很好的領導班子,有一支世界級的研發團隊,有富于奉獻精神的員工,在中國巨大市場的支撐下,沒有理由走不下去。我們用14年走了6代技術,都是成 功的,這就相當于一支紅軍團的精神和傳統,人員可以更換,傳統精神永在。我們有著銳意創新、趕超先進的優良傳統,已經積累了寶貴的經驗,再加上近兩年越來 越大的政策扶植力度,有了國家從設計制造、設備、材料等整個產業鏈上對我國集成電路產業的整體支撐,相信我們一定能夠不負重托。”

  這個團隊肩負著中國集成電路產業最尖端技術向前發展的重任,肩負著國家政府以及產業的期望,他們正躊躇滿志,向更為先進的技術節點進發,接受更大的技術挑戰。

  承上啟下 奏響產業最強音

  集成電路技術作為信息產業的基礎和核心,是關系國民經濟發展命脈的關鍵技術,其技術水平已成為國際競爭焦點和衡量一個國家或地區綜合實力的重要標志。

  集成電路產業鏈上游為集成電路設計、晶圓制造、封裝、測試,下游為電子產品制造。其中,集成電路設計是整個產業鏈的核心,為集成電路制造產品提供設計版圖;晶圓制造、封裝和測試則為集成電路設計提供加工服務。

  集成電路為人們的生活帶來了無窮益處,它不僅廣泛應用于航空航天、人造衛星等高科技領域,還在日常生活中扮演著日益重要的角色:醫學上的核磁共振儀,日常用的收音機、電視機、洗衣機、微波爐、電冰箱、電子表、手機等等里面的核心控制設備都是集成電路,可以說無處不在。

  進入電子信息時代,它的影響日益突出。如今,集成電路產值已達到每年約3000億美元的規模,可以拉動幾萬億美元的電子產業,其戰略地位不言而喻。作為中國集成電路產業先鋒的中芯國際,必然不會將如此巨大的市場拱手讓人。

  本著一步一個腳印,掌握核心技術,技術延伸一代,研發一代,成熟一代,產業化一代的宗旨,國際化企業的基因使得其科研成果轉換率達100%。中芯國際不僅實現了集成電路技術上的追趕,同時也將自己打造成中國集成電路的產業化航母。

  在國家02科技重大專項的支持下,以吳漢明主持的國家科技進步獎二等獎“超大規模集成電路65-40納米成套產品工藝研發與產業化”項目為例。

  2008年,國際上領先的芯片代工企業開始采用65納米量產技術、45納米技術的研發工作開始啟動。

   集成電路技術進入65~40納米技術節點后,呈現出一系列新的特點和發展趨勢,如浸沒式光刻技術、低K/Cu互連技術、光學近鄰效應校正(OPC)等可 制造性設計技術、新型超薄柵氧工藝、應變硅技術、Ni基硅化物自對準淺結技術,以及包括新物理效應和工藝因素的器件模型和可靠性評測技術等的引入成為必 需,技術研發難度和對創新的需求進一步加大。

  面對國內外市場,2006年由中芯國際牽頭,依托中芯國際研發團隊和12英寸先進生產線并 聯合高校研究所,組織了近千人的產學研團隊,投入了37億多元人民幣,經過大量理論研究和3萬多次工藝實驗,開發了數千步自主創新的工藝步驟,最后通過集 成創新研發出國內領先、世界先進的65~40納米產品大生產成套工藝。同時,開發了相應的設計65~40納米的模型和IP庫,建立了擁有自主知識產權的低 功耗、通用和射頻混合信號(RF)產品工藝平臺,實現了世界IC代工先進主流技術65~40納米的大規模生產。

  其成果創新性程度為行業 內罕見。他們申報了發明專利2000多項(已授權1000多項),軟件著作權5項,在國際核心刊物和會議發表論文50余篇,并掌握了一系列技術細節秘 密:65/55納米成套工藝技術研究在國內大生產線上首次實現了應變硅、鎳化硅、源漏組合注入等關鍵核心技術,集成度超過每平方厘米10億個晶體管。45 /40納米成套工藝技術研究在國內大生產線上首次實現了浸沒式光刻、超低K介質銅互連等技術,完全自主研發了氟離子退火技術,通過與高校研究所的產學研協 同,建立了解析集成電感模型,首次發現了工作周期漲落會影響器件老化過程中的動態漲落特性。國內首次實現了可制造設計(DFM)產業應用技術,研發了在大 生產條件下的產品良率提升等技術。同時,在高端產品的集成電路大生產線上首次驗證并采用了國產關鍵工藝裝備和國產材料。本項目技術創新成果眾多且呈系統 化,極大地提升了我國集成電路產業鏈的整體競爭力。

  項目的技術創新,是在吸收國內多年的集成電路研究成果的基礎上取得的持續創新,是在 吸收國內外先進技術的基礎上開展的集成創新,是在聯合產學研用各界的力量取得的群體創新,是在面向應用和市場基礎上取得的產業創新。65~40納米超大規 模集成電路成套工藝項目成果標志著我國集成電路制造技術成功進入納米時代,躋身于世界集成電路生產制造的先進主流行列。

  基于項目 45/40納米工藝的研發成果,為解決45/40納米產能不足的瓶頸、抓住市場機遇,同時為了更加先進的產能有發展空間,2012年5月15日,中芯國際 北京公司啟動了二期項目,確定投資72億美元建設兩條月產能各為3.5萬片、技術水平為40~28納米的12英寸集成電路生產線。時任北京市市委書記劉 淇、市長郭金龍等領導出席簽字儀式。2012年9月25日,中芯國際二期項目破土動工,舉行奠基儀式,北京市市長王安順等領導出席奠基儀式。

  技術創新帶來了產業發展的井噴效應:項目技術指標達到了國際行業標準,通過國際主流客戶和國內頂尖客戶的認證,并取得批量產品定單,表明技術指標達到IC代工先進主流水平。65~40納米技術自量產以來,至2012年12月31日,累計銷售IC產品42億元人民幣。

   該研發成果跨越式地提升了我國IC產業技術水平,標志著我國集成電路制造產業躋身世界前沿。中芯國際65~40納米生產線為國內集成電路裝備制造和材料 工藝驗證提供大生產條件支持,這是我國集成電路產業內首次300毫米裝備在大生產線上開展工藝驗證,使得國內設備材料經過驗證之后,得到了國際產業界的認 可,開始了商業銷售,不僅中芯國際還有其他國際集成電路制造企業都開始采購中國設備材料供應商的產品。這不僅打破了我國集成電路生產線歷來完全由國外進口 設備的壟斷,還使得我國的裝備材料走向了國際市場。中芯國際與產業鏈上下游的配合和互動,推動國有設備、材料等高端制造業的發展,極大地促進了行業技術進 步和產業結構調整。

  吳漢明說:“65 ~ 40納米成套工藝成果最大的價值在于它對產業鏈的推動,有了這個高端工藝,就可以支撐國內設計公司的設計產品,上游的很多國產材料和下游的裝備制造也有了 相應的工藝支撐。這是一個承前啟后的核心支撐,有了它,整個中國制造的產業鏈就出來了。沒有這個層次,中國的制造業也上不去。它是對于國內集成電路產業鏈 的整體提升。”

  而此后做的32/28納米,在吳漢明看來,更具有“里程碑式的意義”。

  “28納米之所以是里程碑,難 的是它的心臟部分。新一代芯片要求工作電流增大,但漏電量更小,這兩者是矛盾的,用傳統的工藝做不下來,必須用高K金屬柵工藝技術才可以實現。應變材料的 替換,性能的提高,包括產品的可靠性設計都要重新做一遍。現在國內設計公司的28納米芯片都是在國外加工的,而國內市場最大的4G芯片,其核心就是28納 米。突破了這項技術,我們就可以把4G芯片全部國產化。所以時間對我們很重要,沒白天黑夜也要做出來。”值得高興的是,中芯國際的28納米技術得到了世界 龍頭設計企業高通的認可,將他們的驍龍410處理器芯片交予中芯國際生產。

  “把4G芯片全部國產化”,這是一批中芯人澎湃著的中國心,為了這一心聲,他們矢志不渝地追尋、超越,只為那一片片小小的“中國芯”。

  這個里程碑也并不是終點。在他的同行為28納米兢兢業業的時候,吳漢明在國家“863”項目的支持下,已經啟動14納米及以下的先導關鍵工藝研究,為未來5G技術中的芯片制造工藝作前瞻性的探索。

   在第十二屆全國人民代表大會第三次會議上,李克強總理在政府工作報告中提到:“制定‘互聯網+’行動計劃,推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與 現代制造業結合,促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展,引導互聯網企業拓展國際市場。國家已設立400億元新興產業創業投資引導基金,要整合籌 措更多資金,為產業創新加油助力。”

  這是“互聯網+”概念在政府工作報告中的首次現身,第一次納入國家經濟的頂層設計,對于整個互聯網行業,乃至中國經濟社會的創新發展意義重大。

  對于集成電路產業而言,它無疑吹響了進攻號角,這是歷史的使命,也是時代的強音。

本站內容除特別聲明的原創文章之外,轉載內容只為傳遞更多信息,并不代表本網站贊同其觀點。轉載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如涉及作品內容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。聯系電話:010-82306118;郵箱:[email protected]
主站蜘蛛池模板: 亚洲精品国产精品国自产网站 | 亚洲成人性视频 | 在线播放高清国语自产拍免费 | 亚洲人欧洲日韩 | 国产高清精品久久久久久久 | 国产视频久久久久 | 久久国产香蕉 | 久久久9视频在线观看 | 99精品观看| 2019国产精品 | 国产精品国产精品国产三级普 | 中文日韩字幕 | 亚洲网址在线 | 欧美激情视频在线观看一区二区三区 | 国产一级视频在线 | 性欧美另类老妇高清 | 欧美三级一区二区三区 | 国产精品亚洲一区二区三区在线观看 | 91丨九色丨首页在线观看 | 久久国产精品成人免费 | 久久精品.com | 一级特黄aaa大片在 一级特黄aaa大片在线观看 | 久久日本精品一区二区免费 | 国产黄色免费网站 | 国产成人精品一区二区免费视频 | 亚洲精品专区一区二区欧美 | 国产成人亚洲精品 | 一级一片免费播放 | 久草在线视频精品 | 亚洲精品推荐 | 久久黄色一级视频 | 国产一区二区三区不卡在线观看 | 亚洲成人手机在线观看 | 永久免费毛片手机版在线看 | 国产一级毛片亚洲久留木玲 | 欧洲freexxxx性| 午夜不卡视频 | 亚洲精品免费在线观看 | 久久99精品这里精品3 | 一级做a毛片在线看 | 99pao在线视频成精品 |