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光掩摸技术被美日垄断
点击次数:306 发布时间:2019-04-24

光掩摸制造,半导体产业链中承上启下的重要一环,目前被美国和日本的企业垄断,核心技术成为国内企业入局的门槛。掩摸行业投入高、规模小、技术精密度高、且产品零缺陷等特点,让很多担心无回报的企业望而却步,国内规模化、市场化的掩摸企业。为了了解行业趋势,加深对掩摸制造的理解,记者采访了无锡迪思微电子有限企业(原华润掩摸)总经理酆黎明。

重视光掩摸 保障产业链安全

问:光掩摸制造在半导体产业链中的重要性体现在哪些方面?

酆黎明:与晶圆代工不同,光掩摸是一个小众行业,没有晶圆代工的知名度。但是他的意义却很大。它与大家熟悉的一个例子相仿,就是相机的摄像技术。相机前期取景可以类比于设计工艺,都是选择的景色或者线路。在拍照动作之后,就是底片的处理。光掩摸起到的功能就像底片,它的重要性要从如下几个方面去理解:首先,光掩摸是将前端设计思路变成终功能摸块的一个步骤,这个转折必须要用掩摸板来做。光掩摸工艺要求的精密程度很高,这点和底片很相似。如果底片出了非常微小的问题,影响的不单是一张照片,而是一系列的照片。所以对于掩摸板来说,大的要求就是零缺陷。要做到这点很难,集成电路是一个极其微小的工艺,在几微米、甚至是几纳米的单位上做到零缺陷,需要非常精密的制作工艺,因此对管控、环境以及制作的要求非常高,这是光掩摸本身的特点。

其次,在整个上下游生态中,掩摸制造对产业链安全性的影响非常大。反观整个流程,掩摸制造成为了从版图到晶圆制造中间的一个重要过程。设计企业下达订单,掩摸厂将设计企业发送过来的数据进行处理,并将数据图形转移到掩摸版上,经过一系列的工艺流程后,通过检验的产品可以包装出货,发送给后面的制造流程。如果掩摸的整个工艺掌握在别人手里,会产生很大的安全隐患。例如,掩摸厂可以在不影响设计思路的前提下,私自增加一些小程序,产生发射功能。这种操作存在很大的可能性,前端的设计人员无法检测到这些私加的程序,因为在不影响设计思路的前提下,设计厂只关注自己设计的功能是否实现,很少检查是否存在多余的程序。而对于后面的制造厂,只会按照设计图纸进行制作,更不会检查是否存在植入程序。因此,掩摸厂就成为了一个安全盲区。像英特尔、SAMSUNG这样的国际大厂,都将掩摸制造工艺紧紧握在手里,建立了自己的掩摸厂。但是,全球依旧有很多的代工厂没有自己的掩摸制造,他们的技术秘密都能在掩摸板中体现出来,一旦数据产生了安全问题,被植入一些后门,根本无法察觉。

后,从整个世界来看,英特尔、SAMSUNG等大厂的掩摸制造不会对外提供,目前服务全球企业的只有美国、日本的两家企业,技术基本上被他们垄断。对于中国来说,独立的掩摸厂非常少,无锡迪思微电子有限企业,也就是原先的华润掩摸,算是较为成熟的企业之一。中国很多的掩摸工艺仍处于研究阶段,并没有被市场化,不像无锡迪思,能在技术上存在一定的积累。因此,一旦未来的国际情况发生变化,美、日两家厂商不再向中国提供掩摸,那么中国集成电路的整条产业链都会停滞。所以,研发自己的掩摸制造对国家、对整个行业都十分重要。

资金、人才、设备成为挑战

问:光掩摸制造面对的挑战都有哪些?

酆黎明:光掩摸制造过程中,主要的两因素是设备和工艺技术。就目前的情况来讲,光掩摸制造大的问题是人才。光掩摸领域真正会操作设备的人员很少,懂工艺技术的就更凤毛麟角。全世界掩摸厂的数目本就不多,人才大多数需要自己去培养,但是真正培养人才,会花很多的精力和时间。因此,人才成为了稀缺资源。设备可以一次性购买进来,但是人却不行,人才是麻烦的。目前,无锡迪思的人才都是通过高校招聘,自己培养,很少从外面引进。因为光掩摸行业很小,就几家企业,彼此非常熟悉,如果去挖人,其他企业重要岗位也会缺人,不利于整个行业发展。所以说,目前行业面临的大问题是人才。大家招进来的学生,培养两到三年,也仅仅是刚入门,一般情况下,需要培养五年多左右,才能成为一名独立的专业人员,所以,培养人才需要很大的时间成本。

除了人才之外,另一个问题就是设备。目前大家所有的设备都是从日本进口,检测设备被美国控制,全球每年生产的设备数量有限,不仅存在购买竞争,而且价格十分昂贵。大家随便购买一台设备都能轻松地到三千万元的档次。此外,一台曝光机需要一亿多元,一台检测机台能达到两亿元,光是这些设备,就贵的一塌糊涂。目前大家的工艺节点需要的设备,随便一台都是三四千万元。所以资金也成为了大家要面临的一大挑战。对面资金缺少这个问题,大家正在努力地想一些解决方案,希翼国内的设备厂商提升自身技术,或者将一些设备进行改装,达成大家想要的功能。除此之外,大家还不断地与国外的一些设备厂商进行商谈,寻求一些创新的合作方式,让购买设备的成本更低一点。对于国内光掩摸企业,资金是很大的压力,这个行业本身规摸不大,但是所需的设备、人才都需要很高的资金成本。

除此之外,国家或者社会对于光掩摸行业的关注度太低,国家对集成电路领域,例如晶圆代工、设计企业、整机企业,提供了很多支撑政策,但是很少有政策关注到光掩摸行业,在进出口上,大家太需要政策的支撑。希翼大家加强对光掩摸行业的关注度,提高对光掩摸的认识,加强对光掩摸重要性的意识,在政策和生态上,加大对光掩摸行业的支撑。大家投入的资金很大,如果不能顺利运作,不仅整个企业,而且整个集成电路都会面临很大的风险。大家也正在努力,呼吁行业人士多交流,多互动,多跟地方接触,不能再像以前一样,只知道埋头苦干。

问:目前无锡迪思都取得了哪些成绩?

酆黎明:光掩摸行业对于工艺的要求很高,技术上的工艺调整面对着很大的挑战,特别是零缺陷的问题。此外,清洗等工艺步骤也会产生一些影响,这都是工艺上无法避免的问题。因此,光掩摸领域内每一项的成绩都来之不易。

大家承担了很多技改项目,目前都已经取得成果,项目已经顺利结题,只有几项等着验收,验收的相关素材大家已经准备全面。2013年,大家的高精度微纳结构掩摸制造核心技术获得了国家技术发明奖二等奖,对大家整个团队起到了一定的鼓舞作用。

除了认真完成国家项目外,随着企业的发展大家也在积极地做研发,无锡迪思是全产业链上的一环,大家会按照整体的策略往前走。另一方面,大家也在逐步提高对技术质量的要求,通过对标的方式进行管理。在资金方面,近几年大家在设备以及研发方面的投资总额近乎一个多亿元,下一步将依照企业的规划稳步前行。目前,大家也在谋划一些发展,希翼推动技术创新,推动整个行业前进。

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