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在芯片上刻出的線(xiàn)路寬度，只相當于頭發(fā)絲粗細的1/1000，這是芯片制造環(huán)節中最關(guān)鍵的“光刻技術(shù)”。位于合肥市經(jīng)開(kāi)區的芯碩半導體公司在這一領(lǐng)域彌補了國內空白。一個(gè)僅100多人的公司，承擔著(zhù)國家重大科技專(zhuān)項的研發(fā)，已經(jīng)擁有近100項國家專(zhuān)利。
打破芯片制造設備進(jìn)口依賴(lài)，為集成電路產(chǎn)業(yè)提供高性?xún)r(jià)比的本土裝備，皖企正搶占一個(gè)百億元市場(chǎng)的先機。
集成電路是產(chǎn)業(yè)短板，光刻機是短板中的短板
一塊紐扣大小的芯片，可滿(mǎn)足100部標清電影同時(shí)在線(xiàn)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、中國制造面臨的普遍問(wèn)題。 ”芯碩公司董事長(cháng)朱光偉說(shuō)。
集成電路俗稱(chēng)“芯片”，英文縮寫(xiě)IC，被喻為國家的“工業(yè)糧食”、整機設備的“心臟”，其技術(shù)水平和發(fā)展規模已成為衡量一個(gè)國家或地區產(chǎn)業(yè)競爭力和綜合實(shí)力的重要標志之一。
近年來(lái)，我國集成電路進(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2013年的統計數據，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)六大主導產(chǎn)業(yè)的8%，其離主導產(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%，結構性矛盾仍較突出。
為什么手機越做越薄、功能越來(lái)越多，是因為芯片設計能力的提高、制造技術(shù)的升級。而光刻設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，在設計環(huán)節，省內企業(yè)正奮起直追，以合肥為中心的集成電路設計產(chǎn)業(yè)集聚區雛形已現，其中已不乏一些優(yōu)秀的公司，與國外的差距正迅速縮??；在制造環(huán)節，高端芯片在設計好后要拿到國外去做，原因在于國內缺乏芯片制造中的核心裝備——高端光刻機。
“集成電路是各大產(chǎn)業(yè)中的短板，光刻機則是短板中的短板。 ”朱光偉表示，方寸之間，小小芯片的自主研發(fā)不僅需要設計能力的突破，還需要工藝水平的提升，以及關(guān)鍵材料和設備研發(fā)等各環(huán)節協(xié)同進(jìn)步，才能保障目標實(shí)現。
“集成電路產(chǎn)業(yè)與智能裝備產(chǎn)業(yè)有機結合，對促進(jìn)我省高成長(cháng)性產(chǎn)業(yè)發(fā)展大有裨益。 ”省經(jīng)信委有關(guān)負責人說(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，由芯碩半導體有限公司自主研制的半導體直寫(xiě)光刻機ATD4000和國內首臺 “激光防焊曝光機”——Galaxy100，正式交付中國電子科技集團在皖某軍工產(chǎn)品研究所和中國航天集團某軍工研究所使用，我省乃至我國集成電路產(chǎn)業(yè)再添高端裝備“利器”。這款設備是芯片制造中的必備設備，其準精度和資料解析度等技術(shù)指標均達到國際領(lǐng)先水平，成功打破了國外對華的技術(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！ ”中電科集團在皖某研究所負責人介紹，目前很多智能高端軍工裝備均離不開(kāi)芯片。目前國防科研院所、企業(yè)在生產(chǎn)芯片時(shí)，所使用的光刻設備多依賴(lài)進(jìn)口。由于西方技術(shù)封鎖，多為二、三手設備，且價(jià)格昂貴。由于一些進(jìn)口設備已經(jīng)落伍，導致制作精度達不到設計要求，產(chǎn)品不合格率高，研發(fā)任務(wù)計劃完成時(shí)間無(wú)法保證。
芯片加工制造與專(zhuān)用設備密切相關(guān)，“一代設備，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)。
“自主品牌光刻機打破國外對華技術(shù)封鎖，有力保障了軍工安全。 ”該研究所負責人表示，隨著(zhù)我國軍工高端裝備的發(fā)展，集成電路裝備進(jìn)口逐年增加，相關(guān)風(fēng)險也與日俱增。由于激光直寫(xiě)光刻設備是將設計圖紙轉換為光電信號通過(guò)激光刻制到芯片上，設備在硬件、軟件、維保等方面存在泄密風(fēng)險，而擁有完全自主知識產(chǎn)權的芯片核心制造裝備，將極大地提高我國軍工裝備的信息安全。
瞄準芯片制造的半導體直寫(xiě)光刻高端裝備，芯碩已在國防科研院所及有關(guān)企業(yè)的國際招標上屢屢中標，成為能與國際巨頭正面競爭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，記者在芯碩半導體有限公司看到，辦公樓燈火通明，研發(fā)團隊正商議實(shí)施1小時(shí)前接到的光刻機訂單。
“接訂單、研發(fā)、交付、售后，公司在各階段對客戶(hù)需求第一時(shí)間響應并迅速行動(dòng)，正贏(yíng)得國內集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)公司越來(lái)越多的認可。 ”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)元的基礎上，公司今年一季度的預訂單目前已經(jīng)超過(guò)2000萬(wàn)元，全年銷(xiāo)售目標是超過(guò)1億元。僅在曝光機領(lǐng)域，國內市場(chǎng)存量為5000臺左右，都面臨著(zhù)產(chǎn)業(yè)升級而被淘汰的窘境。按照每臺平均300萬(wàn)元計算，僅更新?lián)Q代就可以為相關(guān)設備生產(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)內人士介紹，因為有了安徽產(chǎn)的光刻設備，進(jìn)口設備在國內的銷(xiāo)售價(jià)格下降了50%以上。 “由設備延伸出來(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(cháng)點(diǎn)。 ”陳和明介紹，國外光刻機每年的維護費，通常為設備售價(jià)的1/10，僅此一項，每臺設備每年的維護費支出就達數十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)元。
去年7月，我省出臺《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20%左右。芯片“本土化”加速，前景值得期待。
