【我们的30年·见证】从”领跑“到“助跑” 开放工艺平台助推“中国芯”产业协同创新

集成电路产业链长、各环节工序繁杂、投资量大，单就制造环节就涵盖了千余个步骤，其中的设备、材料等绝大部分为国外垄断。如何破解这重重关卡，实现国内技术突破，成为摆在眼前的难题。

在地处张江的上海集成电路研发中心，这里有一条目前国内唯一开放的12英寸集成电路先进工艺研发和国产设备材料评价验证中试线，国内的集成电路相关企业可以在此开展各类相关研究和工艺验证，在协同创新中，共同推进集成电路的国产化进程。

在上海集成电路研发中心的净化车间内，这条12英寸集成电路先进工艺研发生产线正在日夜运作。80多台工艺设备沿线分布，其中既有来自国外厂商的最新设备，同时也不乏国内企业的初代研发产品。

“比如讲这台就是上海中微半导体的第一台的刻蚀设备，中微在我们国家来讲，半导体方面，目前中微做得技术最先进的，它在台积电的5纳米工厂，7纳米工厂都有它的设备。”上海集成电路研发中心有限公司总裁陈寿面介绍。

目前一条标准的12英寸半导体生产线目前的造价在50至60亿美元不等，而设备的投入一般在30亿美元。受目前的技术限制，类似产线的国产化率普遍不到10%，绝大部分设备严重依赖进口，造成了产业发展受制于人的局面。不过，上海集成电路研发中心的这条产线却与众不同，这里的设备国产化率达到了四分之一。“一条生产线这么大投资，突然放一台新设备进去的话，从来没有验证的话，是有很大的风险的，所以新设备的话一般是需要到像这种工厂环境里进行评价、试验、中试，达到生产要求才能正式到生产线上去”

陈寿面说：“对于我们来讲，要帮助国内的装备厂商、材料厂商，帮助他们开发出新的装备、新的材料出来，能够快速地应用到生产线上去，要帮助他们产业链的协同发展。”

在集成电路制造环节，光刻是最核心设备，也是目前我国技术最难突破的环节之一。据介绍，光刻机是一个由几万个精密零件、几百个执行器传感器、千万行代码组成的超复杂思维系统，它的内部运动精度误差不超过一根头发丝的千分之一。打个比喻，就像坐在一架超音速飞行的飞机上，拿着线头穿进另一架飞机上的针孔。

而在上海集成电路研发中心，这里就放置了两台产品，它的研发和生产厂商就是来自张江的上海微电子装备，目前这两台设备的技术跟国际最先进的设备还是有一定距离，但它们的出现也标志着我国在光刻机领域实现了零的突破。陈寿面说：“光刻机要用首先要和工艺连在一起的，要和后面的刻蚀看到图形，所以一般要和工厂其他的设备放在一起进行评价优化，这台设备放在我们研发中心的好处就是，我们有一条研发线，有其他的工艺设备，配套它，给它进行光刻工艺的研发。”

目前，全球光刻机的制造大厂不仅在设备上实行技术垄断，相关的耗材、软件等也都是定制开发。对此，去年12月起，该中心申请启动建设国家的集成电路装备材料产业创新中心，力图围绕国产设备的配件开展专项研究。“我们也是用这个国产光刻机，配套开发国产光刻胶，光刻机、光刻胶都是配套的，这样的话才能实现设备和技术的全面突破。”陈寿面说。

作为国家级的集成电路创新中心，该中心目前每年为将近200家国内集成电路设计公司提供测试、设计支持和流片服务。2019年，中心还申报成为“国家级集成电路高技能人才实训基地”，每年为上海集成电路产业提供2000人次以上的高技能人才培训，为中国集成电路产业的人才储备提供保障。

栏目主编 许素菲

责任编辑 邓青青

图片来源 瞿黎春供图