5月29日。
魔都,国际会展中心。
第14届夏国国际半导体博览会暨高峰论坛,正在火热召开。
本届论坛,以“创新、绿色、开放”为主题,吸引了官方机构、业内专家、著名企业代表、科研人员的参观,是国内外最具影响力的半导体业界盛会。
博览会,主要为从事集成电路设计、芯片加工、封装测试、半导体专用设备、半导?体专用材料、半导体分立器件的海内外厂商和企事业单位,搭建了一个展示最新成果的平台。
高峰论坛,主要聚焦产业证策解读、模式创新、技术创新,以及开展各类专题技术研讨会。
会展中心内。
夏国半导体行业协会副理事长、华清大学微电子所所长魏军,在全场注视下走上高台。
他缓缓开口道:“集成电路产业,是信息产业发展的核心和关键。
其制造水平,是衡量一个国家高科技发展水平的重要标志。
而用来加工制造集成电路芯片的工艺设备,更占据着整個产业链的高端,成为先进国家科技竞争能力的标志。
但长期以来,高端集成电路装备,一直是制约我国集成电路产业发展的瓶颈,一批核心技术至今仍被西方国家封锁。
夏国电子工业,整体上规模很大,是全球最大的集成电路市场,亦是全球供应链的重要组成部分。
可我国集成电路的制造环节,处于价值链的低端。
这也使得,夏国近三年进口集成电路的金额,分别达到2313亿美元、2176亿美元、2307亿美元。”
话音落下。
在场众人一脸唏嘘。
夏国是芯片消费大国,占全球芯片总需求量的50%。
可国产芯片自足率,不足三成,绝大部分依赖进口,导致钱被国外的企业赚走。
魏军继续说道:“在证策支持方面,我国芯片行业,已经上升至国家战略高度。
近十年以来,我国在半导体行业至少投入1500亿美元。
未来五至十年,我国在半导体领域投资,将达到1700亿美元。
在证策引导和资金支持下,我国集成电路在‘强芯’道路上,越走越远,市场规模逐步壮大。
去年我国集成电路市场规模,达到11024亿元,同比增长6.1%。
而且,在云计算、物联网、大数据等产业带动下,集成电路产业有望延续高速增长。
当然,相比国外成熟的产业。
我国集成电路,还有很大的不足,主要体现在核心技术缺乏方面。
目前全球主要制造业企业苔积电、叁星、Global Foundries、Intel和中芯国际的工艺路线中。
相比之下。
中芯国际,要落后这四家企业一些。”
这话一出。
在场众人,都看向中芯国际代表所在的区域。
说实话。
中芯国际,已经很优秀了。
2014年,中芯国际凭借“超大规模集成电路先进闪存存储器成套工艺与产品技术研发及产业化”项目,夺得燕京科学技术奖一等奖。
该项目,实现关键基础电子元器件的国产化。
自那以后,该技术已经广泛应用于数字电视、电脑及手机等电子产品,占据国内超过1/4市场的份额,直接让许多智能手机的价格,下降了数百元到千元左右。
而中芯国际28纳米高通骁龙410处理器的问世,让夏国在32至28纳米的芯片生产上,实现“零”突破。
尽管如此。
中芯国际,依然与苔积电、叁星等企业,有一定的差距。
随着科技的发展。
芯片变得越来越重要,甚至成为科技时代的重要生产力。
手机、电脑、数码产品、高速通信、企业数据中心、汽车行车电脑、人工智能、高性能计算、工业机器人、航空航天、能源医疗等领域,都离不开芯片的支撑。
魏军继续说道:“告诉大家一个好消息。
燕京经济技术开发区,已经形成集制造、封测、装备、零部件及材料、设计企业在内的完备产业链。
他们率先在国内建成首条12英寸集成电路生产线。
一批代表性企业及研究机构,承接了系列国家重大科技专项任务。
在关键装备及材料、先进工艺的开发及产业化等方面,取得了一批代表国家最高水平的成果,为我国集成电路产业实现自主发展奠定了坚实基础。
截止目前,他们已累计成立集成电路相关基金超15支,基金总规模超2000亿元,自有投融资平台投资额超250亿元。
同时,他们正在打造先进新型存储器等高精尖领域的研发制造中心,对移动通信芯片、存储器芯片、驱动芯片、传感器芯片四大类主要产品,进行重点突破。
而遍观整个行业。
长江存储,正在研发32层三维NAND闪存芯片。
魔都兆芯,下半年将推出28纳米ZX-D系列CPU芯片。
展讯通信,采用Intel架构推出首款16纳米4G芯片SC986。
紫光集团,自主建设存储器制造工厂,并收购上下游企业,开启了国产存储芯片平台的构建。
中芯国际,已经与高通、桦为、比厉时微电子研究中心成立合资公司,合作研发14纳米工艺。
滨海芯片,花费100亿元建造大型芯片制造基地,并建设稳态微聚束极紫外光源设施、各类尺寸的硅晶圆生产线,以及上百家实验室。
现如今,我国集成电路产业发展,充满蓬勃活力。
夏国迟早能够突破芯片核心技术,摆脱受制于人的被动局面!”
话音落下。
现场掌声阵阵。
正如魏军所言。
国家集成电路领域,整体实力正在与日俱增。
按照这个趋势发展下去。
“夏国芯”终有一天会崛起!
……
接下来。
各路专家,相继上台作主题演讲。
通过不断交流。
众人都对半导体领域的最新发展,有了更深层次的了解。
这时,高峰论坛主持人,开口道:“现在请滨海芯片有限公司总经理吴雪,上台发言。”
热情的掌声中。
年纪轻轻的吴雪,走上高台。
她一边操作PPT,一边说道:“各位领导,各位来宾,我今天的报告主题,名为‘光刻工厂,从梦想化作现实’。”
看到这里。
在场的业界专家,都眼前一亮。
光刻工厂的方案,一直以来就是光刻技术的四条发展路线之一。
西方国家,早就提出过。
由于该方案需要国家拥有高度规模化和产业链的集中度,西方国家并未采用这一方案。
高台之上。
吴雪侃侃而谈道:“光刻工厂,是一种能够释放自身潜力的机制。
比如说,你需要100台光刻机,那么建立一座光刻工厂是合理的。
但如果只需要一台光刻机,那么建立一座光刻工厂,等于浪费了99%的产能,而芯片的成本将难以降低。
同样道理,如果这100台光刻机生产的芯片将销售给本国市场,即自由贸易,那么建立光刻工厂就没有问题。
但如果你的芯片客户是外国企业,那么频繁的产能浪费,将导致成本上升,从而形成买方市场,外国客户会剥夺你的利润。
巧妙的是,全球超过50%的芯片都被夏国企业购买。
这也使得,只有夏国有能力建立光刻工厂,实现真正的自由贸易。
芯片对夏国来说,是一种附加价值巨大的产品。
一枚20元的芯片,不仅仅关乎这个芯片的成本,还决定了一辆20万元的汽车是否具备市场竞争力。
西方国家,不具备建设光刻工厂的条件。
故而,他们总是在媒体上,宣传光刻机的建造难度。”
听到这话。
在场的专家们,顿时来了兴趣。
他们想知道,滨海芯片有限公司,是否已经建造出光刻工厂?
吴雪一边操作PPT,一边说道:“芯片生产领域,涉及光刻机、Track、离子注入、CVD、PVD清洗、CMP、ETCH、Diffusio测量等工艺流程。
其他的工艺流程还好说。
唯独光刻机领域,夏国始终没有太大的突破。
以前咱们的想法,是拼命研究光刻机,再难也要研究,从而追赶上西方国家。
可高端光刻机的制造难度,堪称地狱级别。
目前为止,全球仅有两个国家,掌握制造光刻机的主流技术。
他们分别是荷国和霓虹国,连米国都只能进口光刻机。
就拿荷国阿斯麦尔公司的EUV光刻机,来举例。
一台EUV光刻机,总重量达到180吨,需要几十个集装箱运输。
即使运到地点,也要准备一年的时间,等待安装调试。
光刻机内部结构,精密复杂,有10万多个零件。
其中,原料里来自世界各国。
高性能光刻机,需要日耳曼的蔡司镜头技术,米国的控制软件和光源、霓虹国的特殊复合材料等等。
荷国和霓虹国,虽然在光刻机领域独占鳌头,却也无法实现整机国产化生产,依旧需要全球上下游产业链的供给和支持。
这些领域,均是夏国的短板。
其实……在我看来。
既然无法制造高端光刻机,那索性换一条赛道,打造一座光刻工厂,把部件扩大。
简单来说,我们就是在一个足球场大小的空间里,打造一台超大型机器。
让光先绕圈跑5000米。
在5000米的那头,控制光源进行1mm范围移动。
涵盖1纳米,7纳米,14纳米,28纳米,你要什么纳米,在5000米里面找就是。
以基建方式建造光刻工厂,兴许是个新的选择!”
说到这里。
吴雪继续补充道:“荷国阿斯麦尔公司,把零件都装进一个柜子里。
因为他们销售的是商品,需要出售给全世界,所有必须实现光刻机小型化。
而我们可以发散思维,直接造个大型车间,车间里上大型激光加速器。
管它是环形的还是直线的。
反正地方有的是。
只要够大,就能产生足够功率甚至是更强的光源。
这相当于打印机和印刷厂的区别。
咱们要的是芯片,从无到有。
至于从盒子造出来的,还是工厂造出来的,那无所谓。
突破不了光源小型化,那又如何?
反正夏国没有高端芯片外销的需求,那就按工厂的方式。
谁说光刻机,必须长得像他们一样?
这就是科研思维和工程思维的区别。
而恰恰这几十年,咱们国家高速发展,最好的就是搞工程!”
话音落下。
现场一片哗然。
按照吴雪的想法。
光刻工厂的思路,的确大有可为啊!
夏国既然做不出集成化小型化,那就正常做,再不行就往大了做!
零件挤不下就平铺。
荷国阿斯麦尔搞个大柜子,咱就拉一条流水线。
好比数控机床。
没有的时候,咱们是这么造的?
车床、铣床、刨床、磨床,一套下来,一样能达标。
他一个数控机床。
咱一个车间,也能干下来。
造不出热水器,咱就造个锅炉房。
整不出跑步机,咱就盖个体育场。
其原理,其实是一样的。
……
高台之上。
吴雪朗声道:“我们滨海芯片有限公司,已经建造出稳态微聚束(SSMB)极紫外光源设施。
SSMB光源做成一个大圆环,把传统印象的光刻机,做成光刻工厂。
该设施利用波长1064纳米的激光操控储存环内的电子束,使电子束绕环一个周长148米的圈跑一趟,形成精细的微结构,就是微聚束。
微聚束会在激光波长及其高次谐波上辐射出高强度的窄带宽相干光,实验是通过探测该辐射来验证微聚束的形成。
作为新一代加速器光源,稳态微聚束steady-statemicrobung,SSMB原理下,能产生高功率、高重频的相干光,波长可以覆盖太赫兹到极紫外波段,提出了一种全新的芯片制造方法,颠覆了传统光刻技术的局限性,属于未来芯片制造技术的创新性技术。
其产生的光源,通过不断的筛选,可以得到14nm、7nm、5nm、4nm、3nm、2nm、1nm等不同规格的光束,然后进行光刻。
经过相关调试。
我们已经能生产出5纳米到1纳米等不同制程的芯片。
荷国阿斯麦尔的EUV光刻机,是相当于用波长只有万分之一头发直径的极紫外光,在晶圆上‘雕刻’电路,能在指甲盖大小的芯片上弄出来上百亿个晶体管,这种设备工艺可以说是目前人类在该领域的顶级水平。
而我们的光刻工厂,能达到稳态的高功率光源,可以将电子加速到接近光速,产生产生波长短、功率大的光源来提升芯片的制程,可以说是一种全新的制造工艺。
随着光刻工厂建成。
荷国ASML一手遮天的时代,将一去不复返。
夏国作为全球唯一全产业链的国家,光刻工厂生产的芯片,完全能够自用和出口!”
话音落下。
现场一片哗然。
每个人都震撼不已。
“天呐!光刻工厂化作现实了?”
“卧槽?!吴雪的思路,简直神了!”
“太不可思议了吧?没想到光刻机还能以光刻工厂的形式诞生!”
“哈哈,造不出跑步机,咱们就建造一座体育场嘛!吴总经理的思路,太别出心裁了!”
“光刻工厂是一种全新的科研思路,没想到滨海芯片有限公司刚开业没多久,就让咱们国家在芯片领域实现弯道超车!”
“太好了!随着光刻工厂诞生,整个高端芯片产业将迎来天翻地覆的变化!”