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在芯片上刻出的線路寬度，只相當(dāng)于頭發(fā)絲粗細(xì)的1/1000，這是芯片制造環(huán)節(jié)中最關(guān)鍵的“光刻技術(shù)”。位于合肥市經(jīng)開(kāi)區(qū)的芯碩半導(dǎo)體公司在這一領(lǐng)域彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。一個(gè)僅100多人的公司，承擔(dān)著國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng)的研發(fā)，已經(jīng)擁有近100項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利。
打破芯片制造設(shè)備進(jìn)口依賴，為集成電路產(chǎn)業(yè)提供高性價(jià)比的本土裝備，皖企正搶占一個(gè)百億元市場(chǎng)的先機(jī)。
集成電路是產(chǎn)業(yè)短板，光刻機(jī)是短板中的短板
一塊紐扣大小的芯片，可滿足100部標(biāo)清電影同時(shí)在線播放。 “就這么一小塊，價(jià)格比黃金貴得多。缺‘芯’，一直是安徽制造、中國(guó)制造面臨的普遍問(wèn)題。 ”芯碩公司董事長(zhǎng)朱光偉說(shuō)。
集成電路俗稱(chēng)“芯片”，英文縮寫(xiě)IC，被喻為國(guó)家的“工業(yè)糧食”、整機(jī)設(shè)備的“心臟”，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。
近年來(lái)，我國(guó)集成電路進(jìn)口每年超過(guò)2000億美元，與石油一起位列最大的兩宗進(jìn)口商品。根據(jù)2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我省電子信息產(chǎn)業(yè)總量約占全省工業(yè)的6%，占工業(yè)六大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的8%，其離主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的要求還有較大差距；而電子材料、電子元器件等基礎(chǔ)領(lǐng)域占全行業(yè)的比重接近50%，位于高端的集成電路占行業(yè)比重則不足3%，結(jié)構(gòu)性矛盾仍較突出。
為什么手機(jī)越做越薄、功能越來(lái)越多，是因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)能力的提高、制造技術(shù)的升級(jí)。而光刻設(shè)備在芯片制造中起到了關(guān)鍵作用。合肥工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)院專(zhuān)家表示，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，省內(nèi)企業(yè)正奮起直追，以合肥為中心的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)雛形已現(xiàn)，其中已不乏一些優(yōu)秀的公司，與國(guó)外的差距正迅速縮??；在制造環(huán)節(jié)，高端芯片在設(shè)計(jì)好后要拿到國(guó)外去做，原因在于國(guó)內(nèi)缺乏芯片制造中的核心裝備——高端光刻機(jī)。
“集成電路是各大產(chǎn)業(yè)中的短板，光刻機(jī)則是短板中的短板。 ”朱光偉表示，方寸之間，小小芯片的自主研發(fā)不僅需要設(shè)計(jì)能力的突破，還需要工藝水平的提升，以及關(guān)鍵材料和設(shè)備研發(fā)等各環(huán)節(jié)協(xié)同進(jìn)步，才能保障目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
“集成電路產(chǎn)業(yè)與智能裝備產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合，對(duì)促進(jìn)我省高成長(zhǎng)性產(chǎn)業(yè)發(fā)展大有裨益。 ”省經(jīng)信委有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
自主技術(shù)打破西方壟斷，產(chǎn)業(yè)再添高端“利器”
去年10月，由芯碩半導(dǎo)體有限公司自主研制的半導(dǎo)體直寫(xiě)光刻機(jī)ATD4000和國(guó)內(nèi)首臺(tái) “激光防焊曝光機(jī)”——Galaxy100，正式交付中國(guó)電子科技集團(tuán)在皖某軍工產(chǎn)品研究所和中國(guó)航天集團(tuán)某軍工研究所使用，我省乃至我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)再添高端裝備“利器”。這款設(shè)備是芯片制造中的必備設(shè)備，其準(zhǔn)精度和資料解析度等技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，成功打破了國(guó)外對(duì)華的技術(shù)封鎖。
“研發(fā)進(jìn)度縮短了一個(gè)多月，幫我們解決了大問(wèn)題！ ”中電科集團(tuán)在皖某研究所負(fù)責(zé)人介紹，目前很多智能高端軍工裝備均離不開(kāi)芯片。目前國(guó)防科研院所、企業(yè)在生產(chǎn)芯片時(shí)，所使用的光刻設(shè)備多依賴進(jìn)口。由于西方技術(shù)封鎖，多為二、三手設(shè)備，且價(jià)格昂貴。由于一些進(jìn)口設(shè)備已經(jīng)落伍，導(dǎo)致制作精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)品不合格率高，研發(fā)任務(wù)計(jì)劃完成時(shí)間無(wú)法保證。
芯片加工制造與專(zhuān)用設(shè)備密切相關(guān)，“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”是行業(yè)通常的說(shuō)法。目前，集成電路的集成度和產(chǎn)品性能每18個(gè)月左右增加一倍。在芯片制造技術(shù)中，最關(guān)鍵的是薄膜生成技術(shù)和光刻技術(shù)。
“自主品牌光刻機(jī)打破國(guó)外對(duì)華技術(shù)封鎖，有力保障了軍工安全。 ”該研究所負(fù)責(zé)人表示，隨著我國(guó)軍工高端裝備的發(fā)展，集成電路裝備進(jìn)口逐年增加，相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)也與日俱增。由于激光直寫(xiě)光刻設(shè)備是將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)通過(guò)激光刻制到芯片上，設(shè)備在硬件、軟件、維保等方面存在泄密風(fēng)險(xiǎn)，而擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片核心制造裝備，將極大地提高我國(guó)軍工裝備的信息安全。
瞄準(zhǔn)芯片制造的半導(dǎo)體直寫(xiě)光刻高端裝備，芯碩已在國(guó)防科研院所及有關(guān)企業(yè)的國(guó)際招標(biāo)上屢屢中標(biāo)，成為能與國(guó)際巨頭正面競(jìng)爭(zhēng)的光刻高端裝備制造商。
集成電路“本土化”加速，芯片裝備產(chǎn)業(yè)前景廣闊
1月12日晚上7點(diǎn)半，記者在芯碩半導(dǎo)體有限公司看到，辦公樓燈火通明，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正商議實(shí)施1小時(shí)前接到的光刻機(jī)訂單。
“接訂單、研發(fā)、交付、售后，公司在各階段對(duì)客戶需求第一時(shí)間響應(yīng)并迅速行動(dòng)，正贏得國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司越來(lái)越多的認(rèn)可。 ”芯碩公司常務(wù)副總經(jīng)理陳和明介紹，在去年第四季度銷(xiāo)售額超過(guò)2000萬(wàn)元的基礎(chǔ)上，公司今年一季度的預(yù)訂單目前已經(jīng)超過(guò)2000萬(wàn)元，全年銷(xiāo)售目標(biāo)是超過(guò)1億元。僅在曝光機(jī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)存量為5000臺(tái)左右，都面臨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)而被淘汰的窘境。按照每臺(tái)平均300萬(wàn)元計(jì)算，僅更新?lián)Q代就可以為相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)商提供150億元的市場(chǎng)。如果再算上增量，集成電路裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。
業(yè)內(nèi)人士介紹，因?yàn)橛辛税不债a(chǎn)的光刻設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備在國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)售價(jià)格下降了50%以上。 “由設(shè)備延伸出來(lái)的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)，也有很大的發(fā)展空間，有望成為集成電路產(chǎn)業(yè)及公司新的增長(zhǎng)點(diǎn)。 ”陳和明介紹，國(guó)外光刻機(jī)每年的維護(hù)費(fèi)，通常為設(shè)備售價(jià)的1/10，僅此一項(xiàng)，每臺(tái)設(shè)備每年的維護(hù)費(fèi)支出就達(dá)數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)元。
去年7月，我省出臺(tái)《關(guān)于加快集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》，提出到2020年，顯示面板、家電、汽車(chē)電子等領(lǐng)域的芯片本土化率達(dá)20%左右。芯片“本土化”加速，前景值得期待。
