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半导体

国产28纳米刻蚀机明年实现产业化

中国是全球集成电路最大市场,但是大量产品依赖进口,要将我国集成电路产业做大做强,其中关键一环是将我国的集成电路装备制造业搞上去。北方微电子作为国内首家将集成电路高端装备送入大生产线的本土装备制造企业,经过10余年的努力,已研发出刻蚀机(ETCH)、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)三项核心设备,未来仍将致力于推进集成电路设备的国产化进程。

北方微电子28纳米刻蚀机已通过认证

2013年北方微电子成功开发的12英寸28纳米刻蚀机,现已通过中芯国际认证。同时缩短了与国际一流设备的差距。

集成电路应用极其广泛,重要性不言而喻。在手机、笔记本电脑、身份证等与电子相关的终端产品中无不需要用到芯片,而生产制造芯片的整个流程大约有400~500道工序,需要用到的关键设备至少有十几种。没有过硬的、且掌握核心技术的集成电路装备制造业,就谈不上自主可控的集成电路产业。要将我国集成电路产业做大做强,就一定要把我国集成电路装备制造业搞上去。然而,由于历史原因我国集成电路装备产业与国际先进水平存在较大差距。目前,我国大规模集成电路生产线(8~12英寸)的芯片制造设备大量依赖进口,这不仅严重影响了我国集成电路产业的发展,也对我国电子信息的安全造成重大隐患。

集成电路装备制造是一个十分精密复杂、竞争激烈的行业。首先,更新换代速度快。摩尔定律18个月升级一代,决定了设备的更新换代频率。企业如果跟不上这个节奏,结果就是被淘汰。其次,加工精度极高。纳米级的加工精度已达到百万分之一毫米,一台设备物料达到3000多件,软件代码达到100多万行,需要200多家供应商。一台设备的开发就是一个庞大而复杂的系统工程。最后,验证周期长。一台设备开发成功,不仅仅是完成上线验证,更重要的是要通过大生产线严格的长期测试,整个周期至少需要18个月,同时要满足严苛的可靠性、一致性要求。北方微电子成立于2001年,是“十五”计划期间为推进我国集成电路装备制造产业发展而成立的。成立之初即承担了国家“十五”863计划集成电路制造装备重大专项“100纳米高密度等离子刻蚀机”项目。2003年项目正式启动,2006年通过验收,从研发到量产只用了不到4年的时间,投入金额2.6亿元。国外研发同类设备大约需要5~7年,投资约在4亿美元。2013年北方微电子成功开发的12英寸28纳米刻蚀机,现已通过中芯国际认证,中芯国际28纳米生产线的建设为北方微电子的设备提供了一个快速发展的市场机会,同时缩短了与国际一流设备的差距。

目前,北方微电子承接了14纳米的刻蚀机项目,计划于2017年达到量产水平,进一步缩短与国外的差距。

不断拓宽产品应用领域

大力整合系统内与系统外的资源,力争在5年内装备技术达到国际先进的14纳米技术代。

在加快提升集成电路装备制造技术实力的同时,北方微电子还将积极拓展产品的应用领域,目前已将集成电路设备成果应用到半导体照明(LED)、微机电系统(MEMS)、先进封装、光通信器件、化合物半导体等领域。采用氮化镓基发光二极管(LED)作为光源的半导体照明技术,以节能、高效、寿命长等优点被广泛用于照明、大屏幕显示、指示灯、背光源等领域,被认为是目前最具竞争力的绿色固态照明技术。目前北方微电子的刻蚀机与PVD已在国内半导体照明市场占据主导地位,刻蚀机的市场份额超过50%%。

晶圆级封装和3D封装等先进封装技术因其更高性能、更多功能、更小尺寸、更低功耗和更低成本的优势,被看作推动产业向前发展的创新型封装解决方案,在封装协同设计、低成本材料和高可靠性技术方面的进步至关重要。北方微电子成功把刻蚀机和PVD推广应用到先进封装生产线当中,目前国内市场占有率排名第一。

未来,北方微电子将把握国家发布《国家集成电路产业发展推进纲要》的契机,一方面积极争取国家产业基金的支持,同时大力整合系统内与系统外的资源,建设大规模集成电路的工艺验证平台,5年内装备技术达到国际先进的14纳米技术代。在巩固提升国内市场占有率的同时,力争5年内打入国际市场,产业化规模突破20亿元,成为国内最大的集成电路装备企业,建成国家级的集成电路装备产业化示范基地。 (本报记者陈炳欣采访整理)



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