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          中國22納米技術(shù)獲重大突破 全球僅英特爾有量產(chǎn)

          作者: 時間:2013-07-11 來源:中國科技報 收藏

            我國在技術(shù)這一高端研發(fā)上有所建樹——4年前,這會被看做是天方夜譚。然而,中科院微電子所集成電路先導工藝研發(fā)中心團隊實現(xiàn)重大突破,讓這一夢想成真。到目前為止,全球也只有公司在技術(shù)代實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/147356.htm

           

            中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發(fā)中心(以下簡稱先導工藝研發(fā)中心)通過4年的艱苦攻關(guān),在關(guān)鍵工藝技術(shù)先導研究與平臺建設上,實現(xiàn)了重要突破,在國內(nèi)首次采用后高K工藝成功研制出包含先進高K/金屬柵模塊的22納米柵長MOSFETs,器件性能良好。

            由于這一工作采用了與工業(yè)生產(chǎn)一致的工藝方法和流程,具備向產(chǎn)業(yè)界轉(zhuǎn)移的條件,因而對我國集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級形成了具有實際意義的推動作用。同時,該先導工藝研發(fā)中心建成了一個能夠開展22納米及以下技術(shù)代研發(fā)的工藝平臺。

            這標志著,我國也加入了高端集成電路先導工藝研發(fā)的國際俱樂部。

            優(yōu)勢互補 “穿插偵察”齊上陣

            4位“千人計劃”、5位中科院百人計劃,30多位工業(yè)界核心的工程師團隊……先導工藝研發(fā)中心擁有這樣一支令人艷羨的國際化研發(fā)團隊。

            “我們整個項目團隊在構(gòu)架上做得比較好。海歸跟本土團隊結(jié)合得水乳交融,形成優(yōu)勢互補。”該中心主任趙超表示。

            2009年,在國家科技重大專項02專項的支持下,微電子所成團隊引進了一大批海歸,建成了擁有200多名研發(fā)人員的集成電路先導工藝研發(fā)中心。

            楊世寧、朱慧瓏、趙超、閆江4位“千人”在磨合中迅速形成優(yōu)勢互補的決策團隊,在4年艱苦的攻關(guān)中擰成一股繩,打出了漂亮的短傳配合。

            例如,楊世寧原是中芯國際的首席運營官,現(xiàn)任中科院微電子所所長執(zhí)行顧問一職。他具有非常豐富的產(chǎn)業(yè)化運營經(jīng)驗,是一個“會做減法的人”,能始終把握主干,而將枝枝葉葉修剪掉,使項目迅速有效率地直奔目標。

            先導工藝研發(fā)中心的首席科學家和項目首席專家朱慧瓏,是來自IBM的引領發(fā)明家和發(fā)明大師,主要負責整體技術(shù)路線的制定和布局,在器件物理、工藝研發(fā)、TCAD和知識產(chǎn)權(quán)布局等發(fā)揮主導作用。他身先士卒,在項目中完成了200多項專利申請。

            趙超曾在世界著名的研發(fā)中心IMEC從事了10多年研發(fā)工作,其研發(fā)領域涵蓋集成電路前道工藝和后道工藝,對8英寸、12英寸工藝線上多個技術(shù)代工藝研發(fā)有較全面的經(jīng)驗。

            2011年,他受命擔任先導工藝研發(fā)中心主任一職,負責中心的行政領導工作;同時,作為項目的副首席專家,他負責工藝平臺的建設工作,對研發(fā)中心整體建設付出了大量的艱苦勞動。

            閆江則擁有在英飛凌公司美國研發(fā)部10年的工業(yè)界研發(fā)經(jīng)驗。他曾參與和負責了從90納米、65納米、45納米和32納米技術(shù)代的產(chǎn)品研發(fā)項目。作為項目的副首席專家,他負責工藝整合子課題的領導工作,帶領著30多名工程師沖鋒在第一線。

            對于先導工藝研發(fā)中心的使命,幾位“千人計劃”專家有著一致的認識:“我們是國家集成電路工藝研發(fā)戰(zhàn)役中的‘穿插部隊’和‘偵察部隊’”。

            朱慧瓏解釋道:“穿插部隊的特點和任務就是:一要效率高,二要能占領戰(zhàn)略要地。”先導工藝研發(fā)中心作為穿插部隊,它的一個優(yōu)勢就是快速、靈活,可以先于工業(yè)界的“大部隊”插入敵后,并用專利布局的方法占領與其投入相稱的戰(zhàn)略要地。

            壓力山大 時間節(jié)點見真章

            “4年之前,對22納米項目能否成功有著各種各樣的猜測。對此,我們非常理解,畢竟這是一個難度極大的項目。”趙超說。

            在此之前,我國曾有過幾次建設集成電路研發(fā)中心的努力,但都沒有達到預期戰(zhàn)略目標。面對國家數(shù)億元的大投入和高期待,以及業(yè)界同行們的高度關(guān)注,幾位“千人計劃”專家承受著巨大壓力。

            “做這項大工程,我們有一兩年都睡不好覺,‘壓力山大’啊!”趙超在回憶道,“你能明顯感到別人質(zhì)疑的目光,卻無法解釋。我們真有點像挖山的愚公,只能希望用勞作來感動上天。”

            在2012年4月,當?shù)谝粋€驗證工藝設備器件研制出來時,團隊所有人都擠在那小小的示波器前等待結(jié)果。

            當在看到驗證的原理器件出來的那一剎那,在場的所有人都“眼淚汪汪”的。

            這項工程不僅面臨著從無到有的技術(shù)難度,還面臨著幾乎不可能完成的時間節(jié)點。

            由于資金等現(xiàn)實問題,閆江的工藝整合集成子課題的完成時間被迫由兩年時間縮短至7個月。

            為了保證任務按時完成,閆江要保證每批次的流片實驗一次成功。為此,他與工藝線上的30多位工程師每天仔細地檢測各個工藝步驟是否符合設定的特性,將差錯的苗頭消滅在第一時間,保證每一步流片的質(zhì)量。

            在7個月內(nèi),線上的工程師一度24小時連軸轉(zhuǎn),片子從這個機臺出來就被抱著跑向下一個機臺。就這樣,他們用15天跑完了全程近300道工藝步驟的流程,達到工業(yè)界研發(fā)的最快速度。

            最終,6個批次的流片實驗全部一次成功,團隊按時完成了工藝整合集成的項目任務。

            拉長戰(zhàn)線 為轉(zhuǎn)化生產(chǎn)作鋪墊

            在談到團隊建設時候,海歸們不約而同地提到微電子所所長葉甜春。

            這批海歸以及從國內(nèi)遴選出來的精兵強將,都是葉甜春一個一個挖來的,有的甚至是在別人的招聘會場上“劫來的”。

            專家們表示,加盟團隊的一個重要原因正是因為葉甜春的感召力。微電子所副所長陳大鵬是先導工藝研發(fā)中心的奠基人和研究所人才戰(zhàn)略最直接的執(zhí)行者。經(jīng)他之手,一個一個海歸加入團隊,開始發(fā)揮各自聰明才智的創(chuàng)業(yè)進程。

            正是這一廣攬人才的做法,帶來了科研理念更新和科研模式質(zhì)的改變。例如,朱慧瓏帶來了專利先行的思想,并為項目結(jié)出豐碩成果。先導工藝研發(fā)中心在項目過程中建立了自主知識產(chǎn)權(quán)帶動的科研模式,始終堅持“專利先行”的戰(zhàn)略。

            “過去,我國在知識產(chǎn)權(quán)建設上沒有合理的戰(zhàn)略布局,我們辛辛苦苦研發(fā)的技術(shù)早就被別人申報了專利。這樣,即使有自主研發(fā),也做不到自主知識產(chǎn)權(quán)。”趙超感嘆道。

            在該項目的執(zhí)行過程中,微電子所與北京大學、清華大學、復旦大學以及中科院微系統(tǒng)所的聯(lián)合項目組完成了1369項專利申請,其中包括424項國際專利申請,為我國在集成電路領域掌握自主知識產(chǎn)權(quán)、取得國際話語權(quán)奠定了基礎。

            先導工藝研發(fā)中心堅持“通過做項目錘煉團隊”的原則,建設成一個在科研人員、科研條件上堪稱國際水平的平臺。

            “通過這個項目,我們可以呈現(xiàn)給國家一支研究力量,而不單單是完成一項科研工作。”趙超如是說。

            建成的平臺對后續(xù)項目發(fā)展起到非常重要的作用,現(xiàn)在,中心正在著手開展16/14納米技術(shù)的研發(fā)。

            “我們現(xiàn)在進展得非常順利,在跑步追趕,差距不斷縮小。”趙超表示。現(xiàn)在,先導工藝研發(fā)中心的研發(fā)效率和質(zhì)量管理系統(tǒng)都是工業(yè)化標準的,得到工業(yè)界研發(fā)伙伴的充分認可。

            同時,項目對國家科技重大專項其他課題和整個產(chǎn)業(yè)鏈起到了直接的支撐作用。“我們完成了專項交付的各項戰(zhàn)略任務。”趙超表示,“研發(fā)中心不僅在先導工藝技術(shù)研發(fā)上起到國家隊的作用,同時成為國產(chǎn)半導體裝備和材料的驗證基地、集成電路工程技術(shù)人才的培養(yǎng)基地和該領域的國際交流基地。”

            下一步,該中心將加入專項部署的更大規(guī)模的“戰(zhàn)役”,把先導技術(shù)轉(zhuǎn)化成工業(yè)生產(chǎn)技術(shù),為國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出更多貢獻。

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          關(guān)鍵詞: 英特爾 22納米

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