上海新昇“拼图”中国半导体完整产业链

2017-10-09 11:16:04 来源: MEMS

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300毫米大硅片国产化项目

“02专项”，这个简单到不能再简单的名字，却是事关我国半导体产业链能否完整、自我做主的国家重大科技专项。在上海浦东新区泥城镇云水路上，藏着一家名不见经传的上海“小企业”——新昇半导体科技有限公司。穿过朴实无华的工厂大门，一幢幢厂房里蕴藏着我国破解极大规模集成电路制造装备与成套工艺的诸多创新密码。

作为 “02专项”的深度参与者，新昇半导体承担着国家 “02专项”的核心工程之一，40~28纳米集成电路制造用300毫米硅片。随着科技攻关的一步步推进，产业化目标一步步实现，国外对集成电路关键材料的垄断坚冰正在融化，我国开始起步形成完整的半导体产业链，长期困扰中国半导体产业的“卡脖子”问题有望被破解。

“蚂蚁”撼“大树”

我们手边的笔记本电脑、智能手机、互联网电视等各种移动终端越来越发达，但若深入其内部芯片，中国的半导体芯片设计及制造业的进步却没有赶上世界步伐。在半导体完整产业链中，我国在芯片制造、切割、封装的数量上已经达到世界第一，作为源头的硅片生产却还牢牢掌握在他国手中。一旦海外供应商因种种原因中断硅片供应，中国投入上千亿美元建设起来的半导体芯片制造业，随时可能面临“巧妇难为无米之炊”的尴尬。

根据国际预测，到2020年左右，市场需要能制造14纳米、10纳米甚至7~5纳米的大硅片，然而中国到目前为止，还没有实现线宽45纳米集成电路以下的300毫米大硅片量产化能力。300毫米大硅片是什么？原来在集成电路芯片制造领域，作为关键原材料的硅片直径变得越大，集成电路芯片设计线宽就可以越小。从成本与芯片功能角度来看，300毫米硅片是目前业界成本和效益的最佳平衡点。

为了解决“卡脖子”的300毫米大硅片国产化问题，“十二五”期间国家科技部拿出一笔经费，向全国5个有能力的团队发出邀请书。最后，有3个团队响应了国家号召，业内“新兵”上海新昇就是其中之一。因为，做出中国自己的大硅片，就是他们最初的梦想。

突破层层“包围圈”

半导体硅的制造工艺，是上世纪50年代出现的，美、德、日、韩等国早已为本国的制作工艺申请了层层专利保护。作为“后来者”，中国想要在全链条上实现国产，必须冲破国外设置的专利“包围圈”。经多方艰苦卓绝的努力，创业之初的新昇在知识产权上重重突围。目前，新昇已经在拉晶生长、硅晶圆衬底工艺、外延材料生长等以及先进CMOS器件与工艺，大功率器件结构，材料与工艺等方面进行了专利布局。累计完成发明专利申请425件，获得发明专利授权47件。

然而，专利问题的解决还只是创新长征的“第一步”。这次“02专项”计划的要求，是承办单位不但要研发成功，还要达成量产化的目标。在国际垄断者看来：你们产品即使做出来了，如果成本高了，卖不出去，照样也撑不下去！

事实上，在半导体芯片设计及制造业的关键领域，技术攻关之后的量产，才是品质、稳定性和成本控制等多尺度的综合实力竞赛。在国家的大力支持下，新昇作为全球领先的12寸大硅片制造商之一，也是中国内地唯一一家规模最大、技术完善的12英寸大硅片生产企业，大硅片项目进展顺利，推进速度符合预期，未来将加快扩产进度。

责任编辑：星野

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