中芯国际目标10年进入全球第一梯队 国产设备进芯片生产线却举步艰难

2002年在北京建立首条生产线后，中芯国际就踏上了一条争分夺秒、无从喘息的赛道。

以中芯国际为代表，我国芯片产业高端装备和材料正经历从无到有填补产业链空白的跃升，制造工艺与封装集成由弱渐强走向世界参与国际竞争。在“刀头舔血”的艰难追击中，我国集成电路制造水平与国际先进水平的差距已从2000年时相差4、5代缩短至相差1到2代。

刻蚀机、离子注入机、化学机械抛光机、快速热退火设备……在这些芯片生产线的关键位置，国产设备占据的席位终于从1%提升到了15%——这是过去七年间，中芯国际国产化设备交出的成绩单。

当中芯北京总经理张昕拿到这份经过严谨统计计算的数据后，他轻吁了一口气，“苦心经营这么些年，总算开花结果了。”

在中芯国际工作多年的老人儿都清晰记得，十多年前中芯国际在京投产时，大到生产线设备，小到螺母、螺丝钉，都是进口的。当时，集成电路生产线上刻蚀机、氧化机、薄膜、光刻、离子注入等关键设备，一直都由欧美日少数公司掌握。

投资一条芯片生产线，动辄要投资几十亿美元，除了厂房、基础设施建设，购买先进设备是产线投入中的大头。可是，国内厂商不掌握先进生产设备技术也就意味着， “投资10块钱，9.8块钱都花在了国外。”

除了“别人吃肉自己喝汤”，芯片生产核心设备受制于人更为严重的后果是，整个集成电路产业链的发展进程都要受垄断技术、设备的发达国家牵制。

“想买设备，一等等上一年半载、甚至两年，拿钱也得等着，人家得先给美国、日韩那些巨头供货。”北方华创副董事长耿锦启说。对于技术迅速更新的芯片产业来说，多等两年，就意味着芯片产品的技术要慢至少一代。

重压之下，国产设备的攻坚进展却十分缓慢。“刚接到攻克刻蚀机国产化任务那会，我连刻蚀机长什么样都没见过。”耿锦启回忆。

国产设备进芯片生产线，为何这么难?

有同行拿芯片制造装备中的刻蚀机打了个比方：人们在米粒上刻字，能刻200个已是极限，而等离子刻蚀机的加工工艺，相当于要在米粒上刻10亿个字。而另一款更难做的光刻机，全球90%以上这种设备都由一家荷兰公司垄断。光刻机对精密化等技术的严苛要求，从一个侧面细节就能了解：该公司所有的光刻机在交付给客户时，都由公司机组人员护送空运上门，并手把手完成安装调试，中途稍有不慎，就有可能影响设备使用。

2008年，国家科技重大专项02专项成立，组织“产学研”联合开发，由行业龙头企业中芯国际等牵头，向世界先进的28纳米等芯片技术节点攻关，并推动装备国产化。北京市作为组织牵头单位，对项目承担单位予以资金扶持。中芯国际、北方微电子、七星华创(北方微电子、七星华创后重组为“北方华创”)、中科信公司等产业链的上下游企业站在了一起，开始了联盟式的集体攻关。

“有一千个理由做国产化，也有一千个理由不做国产化。”对张昕来说，推动国产化进程，难度远非“啃硬骨头”所能形容，简直是“刀口舔血”，必须冒着良品率上不来的巨大经营风险展开工艺磨合和改进。

今年，中芯北京二期的另一块新厂房还将有大批设备进厂，并在明年逐渐实现满产。满产后，中芯位于北京经济技术开发区的全部生产线将具备12万片产能，成为整个中国大陆12英寸晶圆生产水平最高、技术最先进、规模最大的芯片生产基地。

另据了解，中芯国际14纳米芯片计划2019年上半年将在上海投产。14纳米，正是目前全球领军企业如今已实现量产的先进技术节点。

“我们和国外最先进水平的差距是一到两代技术节点。”北京经济技术开发区投促局副局长李冬明说。“力争用10年时间进入全球第一梯队”——在近日举行的一场内部会议上，中芯国际董事长周子学也披露了中芯未来发展的“小目标”。