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光掩摸技術被美日壟斷,中國IC産業鍊存安全盲區
點擊次數:34 發布時間:2019-05-13

光掩摸制造,半導體産業鍊中承上啟下的重要一環,目前被美國和日本的企業壟斷,核心技術成為國内企業入局的門檻。掩摸行業投入高、規模小、技術精密度高、且産品零缺陷等特點,讓很多擔心無回報的公司望而卻步,國内規模化、市場化的掩摸企業。為了了解行業趨勢,加深對掩摸制造的理解,記者采訪了無錫迪思微電子有限公司(原華潤掩摸)總經理酆黎明。

重視光掩摸 保障産業鍊安全

問:光掩摸制造在半導體産業鍊中的重要性體現在哪些方面?

酆黎明:與晶圓代工不同,光掩摸是一個小衆行業,沒有晶圓代工的知名度。但是他的意義卻很大。它與大家熟悉的一個例子相仿,就是相機的攝像技術。相機前期取景可以類比于設計工藝,都是選擇的景色或者線路。在拍照動作之後,就是底片的處理。光掩摸起到的功能就像底片,它的重要性要從如下幾個方面去理解:首先,光掩摸是将前端設計思路變成終功能摸塊的一個步驟,這個轉折必須要用掩摸闆來做。光掩摸工藝要求的精密程度很高,這點和底片很相似。如果底片出了非常微小的問題,影響的不單是一張照片,而是一系列的照片。所以對于掩摸闆來說,大的要求就是零缺陷。要做到這點很難,集成電路是一個極其微小的工藝,在幾微米、甚至是幾納米的單位上做到零缺陷,需要非常精密的制作工藝,因此對管控、環境以及制作的要求非常高,這是光掩摸本身的特點。

其次,在整個上下遊生态中,掩摸制造對産業鍊安全性的影響非常大。反觀整個流程,掩摸制造成為了從版圖到晶圓制造中間的一個重要過程。設計公司下達訂單,掩摸廠将設計公司發送過來的數據進行處理,并将數據圖形轉移到掩摸版上,經過一系列的工藝流程後,通過檢驗的産品可以包裝出貨,發送給後面的制造流程。如果掩摸的整個工藝掌握在别人手裡,會産生很大的安全隐患。例如,掩摸廠可以在不影響設計思路的前提下,私自增加一些小程序,産生發射功能。這種操作存在很大的可能性,前端的設計人員無法檢測到這些私加的程序,因為在不影響設計思路的前提下,設計廠隻關注自己設計的功能是否實現,很少檢查是否存在多餘的程序。而對于後面的制造廠,隻會按照設計圖紙進行制作,更不會檢查是否存在植入程序。因此,掩摸廠就成為了一個安全盲區。像英特爾、三星這樣的國際大廠,都将掩摸制造工藝緊緊握在手裡,建立了自己的掩摸廠。但是,全球依舊有很多的代工廠沒有自己的掩摸制造,他們的技術秘密都能在掩摸闆中體現出來,一旦數據産生了安全問題,被植入一些後門,根本無法察覺。

後,從整個世界來看,英特爾、三星等大廠的掩摸制造不會對外提供,目前服務全球企業的隻有美國、日本的兩家企業,技術基本上被他們壟斷。對于中國來說,獨立的掩摸廠非常少,無錫迪思微電子有限公司,也就是原先的華潤掩摸,算是較為成熟的公司之一。中國很多的掩摸工藝仍處于研究階段,并沒有被市場化,不像無錫迪思,能在技術上存在一定的積累。因此,一旦未來的國際情況發生變化,美、日兩家廠商不再向中國提供掩摸,那麼中國集成電路的整條産業鍊都會停滞。所以,研發自己的掩摸制造對國家、對整個行業都十分重要。

資金、人才、設備成為挑戰

問:光掩摸制造面對的挑戰都有哪些?

酆黎明:光掩摸制造過程中,主要的兩因素是設備和工藝技術。就目前的情況來講,光掩摸制造大的問題是人才。光掩摸領域真正會操作設備的人員很少,懂工藝技術的就更鳳毛麟角。全世界掩摸廠的數目本就不多,人才大多數需要自己去培養,但是真正培養人才,會花很多的精力和時間。因此,人才成為了稀缺資源。設備可以一次性購買進來,但是人卻不行,人才是麻煩的。目前,無錫迪思的人才都是通過高校招聘,自己培養,很少從外面引進。因為光掩摸行業很小,就幾家公司,彼此非常熟悉,如果去挖人,其他公司重要崗位也會缺人,不利于整個行業發展。所以說,目前行業面臨的大問題是人才。我們招進來的學生,培養兩到三年,也僅僅是剛入門,一般情況下,需要培養五年多左右,才能成為一名獨立的專業人員,所以,培養人才需要很大的時間成本。

除了人才之外,另一個問題就是設備。目前我們所有的設備都是從日本進口,檢測設備被美國控制,全球每年生産的設備數量有限,不僅存在購買競争,而且價格十分昂貴。我們随便購買一台設備都能輕松地到三千萬元的檔次。此外,一台曝光機需要一億多元,一台檢測機台能達到兩億元,光是這些設備,就貴的一塌糊塗。目前我們的工藝節點需要的設備,随便一台都是三四千萬元。所以資金也成為了我們要面臨的一大挑戰。對面資金缺少這個問題,我們正在努力地想一些解決方案,希望國内的設備廠商提升自身技術,或者将一些設備進行改裝,達成我們想要的功能。除此之外,我們還不斷地與國外的一些設備廠商進行商談,尋求一些創新的合作方式,讓購買設備的成本更低一點。對于國内光掩摸企業,資金是很大的壓力,這個行業本身規摸不大,但是所需的設備、人才都需要很高的資金成本。

除此之外,國家或者社會對于光掩摸行業的關注度太低,國家對集成電路領域,例如晶圓代工、設計公司、整機企業,提供了很多支持政策,但是很少有政策關注到光掩摸行業,在進出口上,我們太需要政策的支持。希望大家加強對光掩摸行業的關注度,提高對光掩摸的認識,加強對光掩摸重要性的意識,在政策和生态上,加大對光掩摸行業的支持。我們投入的資金很大,如果不能順利運作,不僅整個公司,而且整個集成電路都會面臨很大的風險。我們也正在努力,呼籲行業人士多交流,多互動,多跟地方接觸,不能再像以前一樣,隻知道埋頭苦幹。

問:目前無錫迪思都取得了哪些成績?

酆黎明:光掩摸行業對于工藝的要求很高,技術上的工藝調整面對着很大的挑戰,特别是零缺陷的問題。此外,清洗等工藝步驟也會産生一些影響,這都是工藝上無法避免的問題。因此,光掩摸領域内每一項的成績都來之不易。

我們承擔了很多技改項目,目前都已經取得成果,項目已經順利結題,隻有幾項等着驗收,驗收的相關素材我們已經準備全面。2013年,我們的高精度微納結構掩摸制造核心技術獲得了國家技術發明獎二等獎,對我們整個團隊起到了一定的鼓舞作用。

除了認真完成國家項目外,随着公司的發展我們也在積極地做研發,無錫迪思是全産業鍊上的一環,我們會按照整體的策略往前走。另一方面,我們也在逐步提高對技術質量的要求,通過對标的方式進行管理。在資金方面,近幾年我們在設備以及研發方面的投資總額近乎一個多億元,下一步将依照公司的規劃穩步前行。目前,我們也在謀劃一些發展,希望推動技術創新,推動整個行業前進。

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