主要专家简介:
孙长富(主持人) 中科院老科协微电子分会秘书长
陈宝钦(主旨报告) 中科院微电子所研究员,院老科协微电子分会理事长,全国半导体设备和材料标准化技术委员会副主任、微光刻分技术委员会秘书长,北京电子学会半导体委员会副主任、制版分会主任。微光刻技术专家,多年来一直从事光掩模与先进掩模制造技术、电子束光刻技术、微光刻与微纳米加工技术研究和开发工作及微光刻标准化技术的研究及国家标准制定工作。
李全圣 中科院微电子所研究员,集成电路总体设计与集成电路工艺技术
刘忠立 中科院半导体所研究员,中科院微电子所特聘研究员,宽禁带半导体与大功率半导体器件和集成技术
何远光 中科院老科协执行理事长兼秘书长
顾文琪 中科院原计划财务局局长,中科院电工所研究员,电子束光刻系统和微纳米加工技术
陈良惠 中科院半导体所研究员,中国科学院院士,半导体光电子技术
洪重光 中科院微电子所研究员,半导体工艺技术
桂文庄 中科院原高技术局局长,研究员,中科院老科协副理事长
麻莉雯 中科院老科协办公主任
韦亚一 中科院微电子所研究员,先进光刻技术
夏 洋 中科院微电子所研究员,半导体设备研究中心主任,微电子装备研制和微电子工艺技术
韩郑生 中科院微电子所研究员,副总工程师,微电子抗辐照器件工艺技术
王少辉 中科院微电子所科技处副处长>
尚长宏 中科院微电子所人教处副处长,离退休办主任>
牛洁斌 中科院微电子所高级工程师,电子束光刻技术
孙丽丽 中科院老科协微电子分会秘书
吴 旋 中科院微电子所人教处
王力玉 中科院微电子所博士研究生,全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分技术委员会秘书。
展开【简介】
当今世界科技民生离不开信息产业(IT),IT离不开集成电路(IC),IC离不开微电子微光刻技术。本次沙龙围绕我国及国际微电子微光刻技术发展历程、先进光学光刻技术、电子束直写技术和微电子微光刻标准化技术及其应用,以及近年来全国半导体设备和材料标准化技术委员会微光刻分技术委员会的工作和《微电子学微光刻技术术语》国家标准制定工作,讨论如下几个问题:我国集成电路产业的现状,为什么我国集成电路芯片还主要靠进口?为什么我们几十年来研制的光刻制版设备都成了一堆废铁?纳米压印(NI)技术、嵌段共聚物自组装(DSA)等技术是否有可能应用在亚10纳米以后的光学光刻技术?纳米碳管和石墨烯等材料是否有可能应用于亚10纳米以后工艺节点的纳米集成电路大生产中?在微纳米加工技术逼近工艺极限,微电子器件结构逼进物理极限及摩尔定律面临失效后,微电子技术去向何方?希望通过问题的讨论,为我国微电子技术的发展提一点建议。
【主持人致辞】
孙长富:欢迎各位专家参加今天微电子分会的学术沙龙活动,特别是今天有陈良惠院士、半导体所的专家和老科协的领导参加,我们热烈欢迎。今天主要讨论微电子微光刻技术的发展问题。现在请陈宝钦老师作报告。
【主旨报告】
陈宝钦:微电子微光刻技术的发展和展望
我今天的报告题目是“微电子微光刻技术的发展和展”,主要是和大家一起讨论如下五个问题:1)我国集成电路产业的现状,为什么我国集成电路芯片还主要靠进口?;2)为什么我们几十年来研制的光刻制版设备都成了一堆废铁?;3)纳米压印(NI)技术、嵌段共聚物自组装(DSA)等技术是否有可能应用在亚10纳米以后的光学光刻技术?;4)纳米碳管和石墨烯等材料是否有可能应用于亚10纳米以后工艺节点的纳米集成电路大生产中?;5)在微纳米加工技术逼近工艺极限,微电子器件结构逼进物理极限及摩尔定律面临失效后,微电子技术去向何方?拟通过这些问题的讨论,为我国微电子技术的发展提一点建议。
为了活跃气氛,先谈谈我自己。50年前后,60载结缘,70季春秋。我这一辈子最脏的活干过,最苦的活干过,最累的活干过,最危险的活也干过,又干了一辈子最有意义的和最有意思活,就是微电子、微光刻、掩模制造、微纳加工技术和电子束光刻技术。如今74岁仍然以科技志愿者和义工的精神活跃在科研第一线、科教第一线和科普第一线。做好每一件简单的事,就是不简单;做好每一件平凡的事,就是不平凡。无论是掏大粪、还是吃树叶、还是劳动改造、还是当一个共产党员,还是科研工作者,还是当教师,还是社会工作,任何事情都要认认真真把它搞好,就是对社会有贡献,就是人生价值!
微电子微光刻技术虽渺小又伟大:渺小的是,在人类物理学认知的范围从普朗克长度(1.6x10-35米)到哈勃半径(10 26~10 27米)跨了六十余个数量级长度范围中,集成电路发展的五十多年间,仅仅从微米做到纳米;而伟大的是,当今世界的科技、民生都离不开IT,IT离不开IC,IC离不开微光刻技术。自60年代初第一个半导体集成电路平面工艺开始,集成电路制造技术沿着摩尔定律的每三年最小尺寸缩小到0.7倍的规律,集成电路特征尺寸从当年手工刻图百微米级一直延伸到如今大生产可以达到的22纳米、实验室可以达到几个纳米尺度,无不归功于光刻技术神奇般的进步。当今虽然微电子器件结构逼进物理极限和光学光刻加工极限,摩尔定律面临失效的问题,但集成电路制造工艺技术仍然会沿着这种精神继续发展下去,从深化摩尔(More Moore,MM)、拓展摩尔(More than Moore,MtM)到超越摩尔(beyond Moore)。
一、微电子微光刻技术发展历程
50年代初我国半导体是空白,1956年周总理主持制定“十年科学技术发展远景规划纲要”半导体科技等第一次列为国家重要科技项目,黄昆、谢希德、林兰英和王守武等老一辈科学家从国外回来,才开始组建北大、复旦、南大、厦大、东北人大等五校在北大成立联合半导体专门化和中国科学院应用物理所成立半导体研究室,开始有了我国的半导体;60年代国际上半导体制造从实验室走向生产的十年,我国开始沿用古老传统的照相术及显微镜缩小曝光,人工刻图,坐标纸+喷黑漆铜板纸+手术刀,精度和特征尺寸仅为几十微米手工作坊式的集成电路研发阶段。
70年代国际上进入大规模集成电路制造设备开发的十年,我国进入大规模集成电路(LSI)研制时代,也投入大量的人力物力研制大型刻绘图机、大型照相机、图形发生器、超微粒干版、e线精缩机和接触式光刻机等研制工作,制版光刻精度 1微米、特征尺寸为十微米。但由于种种原因,这些设备大部分匀成废铁; 80年代国外集成电路制造进入自动化大生产的十年,我们只好进口一些国外的制版光刻设备,我国也进入VLSI和微米级微细加工技术时代,掩模制造业形成规模分辨率优于1.25微米以计算机辅助设计和制造为主工艺阶段。
90年代国外是集成电路特征尺寸向深亚微米推进的十年,我国改革开放引进了5~8英寸的生产线,开展亚微米加工技术研究,逐渐开始进入以电子束光刻高精度制版光刻年代,特征尺寸近 0.5微米,精度0.1 微米。
21世纪的头十年是世界上集成电路特征尺寸向深亚微米推进的十年。2004年我国引进了第一条12英寸集成电路生产线,科研部门迈进到纳米CMOS器件研究阶段(从90nm到22nm),2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(15年)》启动了16个专项;21世纪第二个十年,微电子进入纳米工艺时代,国家“十二.五”全面启动,与微电子直接相关的01、02、03专项研究工作全面铺开。开展22nm、14nm、10nm纳米极大规模集成电路研究,与国际上同步开展纳米CMOS集成电路的研发工作。同时,国家科技重大专项支持了“极大规模集成电路制造装备及成套工艺研究”项目。
在大生产中的光学光刻技术,由于分辨率增强技术的突破,由原本一微米水平的分辨能力一直延伸到22个纳米,甚至10个纳米。分辨率增强技术包括准分子激光 (193nmArF) 技术、光学邻近效应校正(OPC) 技术、亚分辨率增强 (SRAF) 技术、离轴照明 (OAI )技术、移相掩模 (PSM) 技术、浸没光刻 (Immersion) 技术和两重图形化 (DPL) 等。在实验室纳米CMOS集成电路研发和微纳米加工技术中,电子束光刻起到不可替代的作用。在电子束直写光刻技术中,需要解决几个关键技术问题:如电子束曝光邻近效应校正技术问题;电子束曝光系统与光学曝光系统的匹配和混合光刻的问题;常用电子抗蚀剂的工艺技术和电子束光刻的工艺技术问题。采用电子束曝光和现有的光学曝光手段相结合的混合光刻技术在纳米器件和电路研发中获得成功的应用。电子束光刻系统本身虽然可以具有极细的电子束斑(如2nm左右),但是,在电子束直写纳米量级结构图形时,尤其是直写亚20nm乃至亚10nm尺度上曝光时,仍然会遇到种种困难。主要是由于物理、设备和环境等方面所引起的各种漂移、偏移、误差等影响的尺寸与我们所要加工的尺寸相当,甚至还远远超过,还有待我们进一步深入的探索研究解决若干工艺技术问题:包括电子束光刻图形数据设计可制造性的问题;电子束变剂量曝光技术的问题;电子束线曝光技术的问题;高高宽比抗蚀剂图形坍塌-粘连的问题;绝缘衬底电子束曝光电荷积累的问题;高能电子束激发的二次电子、背散射电子、X射线及其他电磁辐射的漫散射曝光积累的问题等。
最后介绍一下微光刻分技术委员会(简称SAC/TC203/SC4)是在全国半导体设备和材料标准化技术委员会(简称SAC/TC203)领导下从事微光刻技术领域标准化技术研究和实施工作,秘书处挂靠在中国科学院微电子研究所。与微光刻分技术委员会直接相关的是国际先进标准化组织是SEMI“全球微光刻委员会”( Global Micropatterning Committee,GMC)。微光刻分技术委员会针对微电子和半导体制造中微光刻标准化领域开展工作, 对我国微电子与半导体制造领域的标准技术体系进行全面研究,并不断维护、更新、完善标准体系。密切跟踪SEMI相关的最新标准,及时分析研究,并结合国际上先进的技术标准开展国内相关标准的制定,为国内微电子与半导体制造领域的微光刻标准化工作提供技术依据。主要任务:负责推广、普及标准化技术;建议、起草、转化、制定、修订、复审微光刻领域的国家标准或行业标准。微光刻领域主要包括:微光刻图形数据处理技术;掩模基片及抗蚀剂等工艺材料技术、光掩模制造与光刻工艺有关的设备及检测技术;统一微光刻科学技术术语等(同时兼顾到平版显示光掩模制造设备与材料等)。微光刻分技术委员会将包容光掩模制造、平版显示掩模制造、铬版与抗蚀剂材料、光学光刻与电子束光刻工艺、制版光刻设备、微纳米加工等几个方面。微光刻分技术委员会作为全国微光刻技术与微纳米加工技术工程技术人员和科研人员的交流平台,每年组织一次微光刻技术研讨会。
二、我国半导体行业五个迫切需要解决的问题
由于半导体产业需要大投入,才有大产出的行业,本人认为要想把中国微电子产业发展上去:在充分调动全国各地发展半导体产业的积极性的基础上,国家更需要以当年搞两弹一星的精神,打破所有行业壁垒,集全国的人力物力财力,真正地打造国家级的一个芯片厂、一个掩模厂、一个实验室,集中研制核心芯片和杀手锏,才能突破包围圈!国家支持资金分散,等于打水漂。
第一个问题,中国的IC产业的现状,为什么我国集成电路芯片还主要靠进口?半导体制造工艺是人类迄今为止最精细的加工工艺,它要求:最完美的半导体晶体材料、最精密的制造设备、最干净的气体和化学品材料、最精准的工艺技术、最洁净的厂房环境、最敬业的工作人员,这几个条件缺一不可。以22nmCMOS高端工艺产品为例,其光刻掩模版达到45块,工序达到上千道每一道出现问题,都是白干。然而目前我们国内社会诚信缺失、假冒伪劣、弄虚作假泛滥,上述条件不可能做到。半导体制造工艺要靠千百万的全世界最优秀的材料、工艺、设备和人员共同支撑的,任何一块短板决定整个国家的半导体工艺技术水平。
我国年进口集成电路高达1.8万亿人民币 ,2015年,中国进口集成电路所花掉的钱高达2307亿美金。这么庞大与重要的市场,目前95%以上的产品供给都来自外资。中国大力发展芯片技术,仍只有世界市场的4%,且基本属低端。中国半导体发展已具备天时地利人和,从2014年至今,外资金额已超过2000亿人民币。中芯国际是中国芯片代工的领先者。目前,中芯国际拥有上海、北京、天津、深圳四大厂区。成为中国内地规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业,主要提供 0.35微米到28纳米制程工艺设计和制造服务。2016年4月,成为长电科技最大股东。2016年6月出资4900万欧元收购意大利芯片代工厂LFoundry70%的股份。本土资本有清华紫光、武汉新芯、福建晋华和合肥半导体产业园半导体四大集团军,还有北京、厦门、南京、双流、重庆、贵州、合肥等七大产业园,同时还建立了27家高端芯片联盟。然而,中国的高端芯片、制造装备、工艺与材料目前皆依赖引进,受制于人,这是中国需要攻克的问题。只有全民族坚持诚信敬业、讲究质量、尊重工匠才有希望!千百年来,作为一种质朴优良的人生品质,诚信,一直在中华民族的精神内涵中占据重要一席。然而近年来,社会诸多领域发生的失信事件让这一品质陷入尴尬,也让人们对目前全社会的道德水准产生质疑,呼吁挽救诚信,道德重建!
第二个问题,为什么我们几十年来研制的光刻制版设备都成了一堆废铁?我的结论是:半导体光刻设备是全世界最精密的设备,世界半导体技术是没有国界的,但是中国“被国界”。关键核心技术只能靠自己,同样需要集全国人力物力财力,照两弹一星做法,再也不能搞狗熊掰棒子了。全世界半导体设备销售额达几十亿美元的前十家基本上都是美国、荷兰、日本的。我国也有前十名设备厂家,不过是数亿元人民币的产值,这个差距必须努力,不是一天两天,争取10年,20年赶上。
第三个问题,纳米压印(NI)技术、嵌段共聚物自组装(DSA)等技术是否有可能应用在亚10纳米以后的光学光刻技术?我认为:纳米压印对准的问题、压印缺陷无法过关,用在纳米集成电路没戏。嵌段共聚物自组装随意性太大,用集成电路制造没戏。目前还只有极紫外、电子束无掩模和多重图形化技术支撑着22nm以后的光刻工艺。虽然国际蓝图里面也把这两项列为可能应用范围,但是用于在纳米集成电路光刻,真的没戏。
第四个问题,纳米碳管和石墨烯等材料是否有可能应用于亚10纳米以后工艺节点的纳米集成电路大生产中?我们认为纳米碳管靠“撒”,撒不出纳米集成电路;化学界“合成”,合成不出纳米集成电路;生物界“生长”,生长不出纳米集成电路。虽然碳纳米管管壁只有一个原子厚,是最好的导电材料之一,也被认为是最有前景的下一代晶体管材料。碳纳米管的超小空间使得它能够快速改变流经它的电流方向,因此能达到5倍于硅晶体管的速度或能耗只有硅晶体管的1/5。由于集成化关键技术无法攻克,无法在计算机芯片和个人电子产品中得到运用。正如清华大学姜开利教授的报告中提到:自从1991年饭岛(Iijima)先生发现碳纳米管以来,我们是种碳纳米管的农民,农民成了一个时髦的职业。给我们一些金属纳米颗粒做种子,施以含碳的肥料,秋天就可以收获碳纳米管!我们以9亿农民为榜样。目标是把碳纳米管长得像袁隆平的超级水稻一样好!科学媒体吹嘘了大量的应用。听到他们的吹嘘,作为科研工作者,感到很受鼓舞。然而作为诚实的农民,我们感到非常地坐立不安。因为那样意味着我们必须加倍努力来证明他们的吹嘘是正确的!然而,石墨烯是二维半导体晶体材料,有望与半导体平面工艺可以兼容,但由于它各向异性,阻碍了它的集成化工艺,与其他二维半导体材料配合,可望用以制备原子层结构的纳米集成电路。基于二维层状材料沟道的电子器件是目前国际学术界和工业界广泛关注的前沿热点,二维材料可以将载流子限制在界面附近,最大程度的抑制体材料晶体管中的短沟道效应,在极限器件尺寸下,二维材料晶体管性能将超越硅基器件,具有高迁移率、能带可调控等特点。
第五个问题,在微纳米加工技术逼近工艺极限,微电子器件结构逼进物理极限及摩尔定律面临失效后,微电子技术去向何方?当今世界上已经出现10nm芯片有望开发7--3nm器件。英特尔CEO科再奇(Brian Krzanich)此前宣布10nm的芯片,产品可能要到2017年下半年才能面市,7nm工艺要到2021年才问世。ARM携台积电完成新架构Artemis芯片,是全球分布了的首个10nm工艺。2016年5月18日,ARM公司宣布,已经与台积电合作完成了全球第一个基于10nm工艺的芯片的流片工作,而且使用了尚未宣布的顶级新架构“Artemis”,芯片内集成了四个Artemis CPU核心。IBM已经宣布成功研发出了7nm的芯片样品。比利时2016年ITF即IMEC全球科技论坛上独家报道半导体走到3nm工艺节点不成问题:目前从技术层面来说,FINFET、Lateral Nanowire(横向纳米线)和Vertical Nanowire(纵向纳米线)已经可以帮我们持续推进到3nm的工艺节点。EUV将是未来的唯一选择。然而,在微纳米加工技术逼近工艺极限,微电子器件结构逼进物理极限,摩尔定律终归要面临失效,人们正在想办法沿着摩尔定律的More Moore(深化摩尔)方向继续往前推进;同时发展在之前摩尔定律演进过程中所未开发部分的More than Moore(拓展摩尔)新技术;以及发明在硅基CMOS遇到物理极限时所能倚重的新型器件,进入Beyond Moore(超越摩尔)时代。
最后请各位就这些问题进行讨论,为我国微电子技术的发展提一点建议。以国家层面的建议,不是给科学院提的,前面我已经最开始说过了,不多说了。重申一下我们的观点:现在集成电路制造业是大投入才能大产出,大投入有多大,光是45纳米工厂还不是22纳米就要30到35亿美元,也就是说200亿人民币才能建一个厂,我们成千上万这么多集团军、工业园,每个城市都十几家地搞,解决高端芯片制造问题,没戏。必须还要建立由国家牵头的、打破行业垄断的、按照当年搞两弹一星的攻关模式,集全国人力、物力和财力,由国家直接投资管理的专门为国家安全和战略需求服务的一个芯片制造厂,一个研究所,一个掩模制造厂,再整合国内一批完整的高端半导体设备和材料及电路设计产业链,只有这样中国集成电路才有戏。
【讨论和交流】
李全圣:为什么设备成了一堆废铁,我曾经和小王先生一起做设备,后来国家重视,院内几个单位(自动化,4504厂等)结合采用工具显微镜改造光学图形发生器,该项目曾经获得中国科学院科技一等奖。后来美国国防部长来参观我们的设备后,马上放开禁运,一下子进口了十三套光学图形发生器和精缩机,把我们的研发的图形发生器扼杀在摇篮里。这是一个思路的问题,只看眼前,急功近利,没有那种自力更生的精神。所有几十年过来,光刻机等设备也都没有搞出来。现在的02专项花了那么多钱,但顶层设计没有搞好,像样的光刻机仍然没有搞出来。在当下的经济条件下,要解决这个问题,需要从顶层上考虑,应该发扬当年两弹一星的精神。虽然现在很多东西都可以买来,但是关键技术、核心技术人家是不卖的,尤其是军事上应用的仪器设备只能靠自己。要实现2025的规划,需要专心和专注。现在国家投资大了,政策利好,更需要从顶层设计上考虑,要整合各方资源。
刘忠立:听了陈宝钦研究员报告,感受这么多年做的工作相当不容易,相当好。我们国家的总体实力还是很强。光刻机的难度,业内人士都清楚,是微电子领域最主要也是最难的设备,国际上光刻机被国外两三家垄断,中国要搞这个困难很多,但是意识到这个问题。在专项2里面作为最主要的困难正在攻克,目前90nm的光刻技术基本成型,处于量产的前期,但是65纳米技术进展还很慢。我参加02专项咨询委的会议,下一步决定重点先放在90nm的量产中,现在很多东西搞个样机很容易,甚至在国际上就可以发声,但是本人还是不喜欢东西没有做好就开始造势大肆宣扬,应该踏踏实实地把设备做好、做精。因此65nm不着急,先做90nm的量产,我很赞同。我们不要着急一步登天,要遵循客观规律。现在还是存在一定的问题,专项2安排光刻机攻关,任务分配下去,是否集中了我国的优秀技术人才和优势的力量,共同完成国家任务?现在接任务的人,本身缺乏经验,虽然干劲很大,层次也很高,如海归等,但缺乏经验搞不出来的。因此大项目应该集中全国优秀人才共同攻关十分重要。关于为什么高端集成电路芯片主要靠进口,如存储器,CPU等确实基本上靠进口,但是实际上我国IT的进步非常大,我们生产的技术也提高了很多,我们的产量产值也是在增加。特别是最近几年,产值增加明显,通信电路逐渐也是我们自己制作,目前主要考虑的是通用芯片,如存储器,国外的水平太高,太前沿了,特别是非易失性存储器。武汉新芯很想并购,但是目前技术来源还是没有落实,如果将来做的产品性价比不能超过或赶上国际水平,还是没有竞争力。我认为IC发展最后的发展,首先不完全是设备,我们IC发展的问题在于我们的基础不行,研发没有跟上,没有跟企业紧密结合。高层的计划、策略、安排不够完善,因此投入的钱和看到的效果不是很匹配。
何远光:陈宝钦的报告给我很深印象,充满阳光正气,都七十多了依然想着为国家做贡献。有关电子束曝光的情况,我们院的顾局长曾经到美国买了两台半二手的JBX6AII可变矩形束,做掩模版的电子束曝光机回来,通过技术人员的艰苦努力,组装两两台,一台在微电子中心、一台在电工所,在当时国内还没有电子束曝光机的情况下,解决了燃眉之急。今天这个会是微电子分会举办的第一次会,开得很好,要形成一个结论的东西,叫专家建议。可能要有两个层面的问题,一个是院里的层面,另一方面,要从国家层面上考虑,给国家微电子发展提一些建设性建议。
刘忠立: IC进口的问题要先分析销售的组成部分,IC主流的东西是CPU,加上存储器就占百分之三十以上。这些东西都被传统的大的厂家,先进的厂家垄断,现在需要集中全国领先力量来集中解决这个问题,全国的设计公司也很多了,但是成气候的不多。
李全圣:报告里面考虑的是制造这一块,针对第一个问题,我认为除了设备和工艺的问题外,现在还有一个很重要的问题就是设计的问题。现在我们设计的软件和数据库仍然用别人的,根本核心技术还是别人的,看起来是自己设计的,实际上还是别人的,不是真正自己的。最早我们做数据库,一个数据库做一个IP模块,一调用就可以,甚至十几年前有人说,真正设计拿来的东西自己的只占15%,85%都是别人的东西。还有一个软件问题,必须用自己的系统,过去说SOC,就是在芯片上集成的系统,除了硬件还要软件,因此软件的东西也是要解决的问题,不能光硬件。
刘忠立:有关学科方向的问题,科学院的微电子重点在什么地方,战略研究没有见到过,我们科学院也有好几个与微电子的研究所,应该联合起来研究研究如何集中力量突破重点做一点研究工作。
顾文琪:如果研究所做大型的半导体设备,我认为不可行,必须向西方国家那样,由大的公司来做。因为光刻机不光是要做出来,还要能用,因此国家必须在体制上进行改革。第二点,我不太主张科学院组织大装备的公关,但是我们可以做一些前沿性的工作。例如长光所的极紫外关键技术的研究,微电子所纳米加工关键技术的研究。现在大生产集成电路的特征尺寸达到几十纳米,需要的关键设备世界上也都是被一两家公司所垄断,我们都铺开了搞肯定不行的,国家只能重点抓一两项关键的设备。凭我们科学院不可能组织大型半导体设备会战,但是可以适当组织攻关,发展我们的前沿技术,更多为企业打基础。陈宝钦给我很多启发。
陈良惠:我是搞光电子的,听了陈宝钦的发言,很感动,很受启发。从光刻机到制版,很有工匠精神。现在做科普,科普是太高级太难的事业。有一年让我做量子阱的科普片,好不容易拍完,最后总编说还是看不懂。光通信高速的发光电路都是靠进口,陈宝钦提出的问题是几十年的老问题,最先进的东西我们还拿不出来,首先是要解决国家眼前最急需的战略需求。现在有的芯片说是国产,实际上投片还是在国外,设计是我们,这一点应该清醒,一步一步来。我是02专项的中期评估组组长,光刻机的光源能不能自己解决?不敢提45nm的光刻机是否能够产业化,我现在理解从经费支持方面是没有问题的,但是可能很大。
洪重光:五个问题我认为第一个问题是最重要的,设备问题是很突出的,但是全国的基础布局是很重要的,同样的东西我们也能产,但是质量就是不一样,做事情就要各行各业协同,是一个全国统筹的考虑。另外,人才问题,不是说有了设备就可以。我们不能涉及到核心问题,我认为有些事情不能全盘否定,方法上面再某一段时间可能不是很合理,但是有他的长处。我们可以站在巨人的肩膀上是有道理的,没有必要什么都自己搞起,重复走弯路。可以弯道超车,但是关键技术、核心技术我们必须想办法攻关,掌握它。从人才培养方面也要研究这个问题,不能急功近利,不能搞突击,不是拼命就能出来,当今是需要更高角度,更科学的方法来考虑这个问题,顶层设计很重要,不是科学院就能解决,涉及到国家层面,需要从国家层面上把科学院,高校,工信、军工,航天、企业的精锐人才集中到一起攻关,才有可能。
桂文庄:我们要学习陈老师的工匠精神,几十年如一日不辞辛劳。陈老师做了那么多年微电子光刻,现在能够针对不同层面做科普,令人钦佩,体现了老专家的精神。现在我国微电子产业正在崛起,关键是要产业和科研队伍密切的结合起来。我们的研发队伍是微电子产业发展不可或缺的力量,应该紧密的结合起来。前期做微电子重点实验室的评估来了微电子所,刘明他们的团队转移了一百九十多项专利转移到武汉新芯,微电子所跟企业合作密切,在企业小有名气。国家要有战略研究。现在国家在搞“国家实验室”,之前的国家实验室只是把国家重点实验室糅合在一起,但是目前的国家实验室是要搞一种瞄准国家重大需求、国家重大任务的,集国家最优力量到一起的攻关团队。科学院自己无力独立完成这么重大的重大攻关任务,应该相关院所好好讨论讨论,在促进我国半导体事业上和建立国家重大实验室上做点贡献,否则我们只能退到只做最前沿的基础研究,这样我们对国家的贡献就会出问题。需要从国家层面上,建立一个芯片厂,一个掩模厂,一个实验室。最根本的要形成良性循环,我们的体制和运作方式都有问题,我们的人才更有问题,我们不能把最优秀的人才集中到一起,这些问题都要解决,好的体制和优秀的带头人尤为重要。国家重点实验室现在很多是在搞基础研究,但是以国家重大任务和国家重大需求的实验室还没有。
【结论和建议】
1、建议建立由国家牵头、打破行业垄断、按照当年搞两弹一星的攻关模式,集全国人力、物力和财力,由国家直接投资管理的专门为国家安全和战略需求服务的一个芯片制造厂,一个研究所,一个掩模制造厂。整合国内一批完整的高端半导体设备和材料及电路设计产业链,不能各省、市、部、委重复建设,把现在的分力变成合力。
2、支持搞一种瞄准国家重大需求和国家重大任务的,集全国最优力量到一起攻关微电子制造、工艺、设备、材料的国家实验室。
3、半导体制造工艺是人类迄今为止最精细的加工工艺,它要求:最完美的半导体晶体材料、最精密的制造设备、最干净的气体和化学品材料、最精准的工艺技术、最洁净的厂房环境、最敬业的工作人员,这几个条件缺一不可。重建社会诚信、重视工匠精神、重整学术道德、重塑民族素质。