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揭秘 |中國芯的突破--揭開長鑫存儲內存芯片自主制造項目的神秘面紗

2019年09月21日 15:30:35 來源: 經濟參考報

    在合肥新橋機場南側的一片空地,一座規模宏大的芯片先進制造廠在短短三年多時間裏拔地而起。

    這個項目自組建之初便是業界焦點,其生産的內存芯片是電子産品不可替代的關鍵戰略性元器件,也是體現芯片先進制造工藝的代表性産品之一。但是投資風險之大,技術門檻之高,零起步追趕之難,使之“幾十年來幾乎無人敢碰”,成了我國芯片産業最應掌握卻遲遲未能掌握的“硬骨頭”。

    這就是我國內存芯片的自主制造項目——合肥長鑫存儲,瞄準世界前沿工藝,低調攻關三年,讓我國終于擁有了內存芯片的自主産能,在國際競爭中邁出了中國芯突破的第一步。

    啃下“幾乎無人敢碰的硬骨頭”

    “你們要做DRAM?”最初接到長鑫存儲技術有限公司(以下簡稱“長鑫存儲”)董事長兼首席執行官朱一明的加入邀請時,總經理趙綸內心久難平復。在項目組建之初,面對DRAM這樣一個“幾十年來幾乎無人敢碰”的産業,即使是從業近40年的他,心裏也沒底。

    DRAM是最常見的內存芯片,是電子産品不可替代的關鍵戰略性元器件。2018年,中國芯片進口額超過3000億美元,這個單一品類就佔到了其中的2成以上。中國雖是其最大應用市場,卻始終未能掌握制造技術,早年間的幾次嘗試均以失敗告終。

    讓趙綸沒想到的是,決心“打造IC之都”的合肥市以發展民族産業的開創眼光,主動謀劃推動芯片産業發展。2016年5月,合肥市與朱一明掌舵的細分存儲器國産領軍企業兆易創新決定,合作打造設計和制造一體化的內存芯片國産化制造基地。同時,也都做好了耐住寂寞以實現中國芯突破的準備。

    2017年3月,項目開工,短短10個月後,廠房建設和設備安裝完工,創下同期芯片先進制造廠最快速度。

    在幾乎沒有技術和人才基礎的情況下從零起步,其中艱辛,合肥産投總經理袁飛深有體會,他親歷長鑫存儲的發展:

    DRAM有成百上千道工序,必須一次打通,一道不通就是“零”;要快!先發者的技術仍在前進,不能等差距拉開;項目總投資超千億元,僅一期先行投資就高達180億元,短期沒有回報,還需要持續投入研發……

    “不管是合肥産投,還是産業方,早期參與到這個項目中的每個人都承擔著前所未有的風險和壓力。”袁飛説。

    埋頭苦幹“三年磨一劍”

    在9月20日召開的2019世界制造業大會上,長鑫存儲與世界主流産品同步的8Gb DDR4首度亮相,一期設計産能每月12萬片晶圓。總投資約1500億元,是安徽省單體投資最大的工業項目。

    “我們堅持‘知識産權來源幹凈,研發流程正確,研發活動合法合規’,形成了專業的知識産權人才團隊和知識産權管理體係。”朱一明表示,曾經的DRAM技術領軍企業德國奇夢達是公司最初的技術來源之一。2009年奇夢達因經營問題破産,其尚未投入量産的堆疊式電容等新技術後來被業界廣泛使用並發展。公司從處置其資産的管理機構收購了大量技術文件,並在此基礎上自主研發,更新換代。

    在朱一明看來,最近一段時間,是這個項目難得的高光時刻,一顆指甲蓋大小的芯片,凝聚了兩千多人“三年磨一劍”的埋頭苦幹——

    期間,一支擁有自主研發實力,懷揣産業情懷的人才團隊聚集而來,他們住進偏遠簡陋的員工宿舍,成為DRAM自主制造的“拓荒牛”。

    如今宣布投産,長鑫存儲研發投入超過25億美元,投入研發用晶圓約2萬片,擁有專利超過1600件,另有一款供移動端使用的低功耗內存準備投産。

    “還沒有廠房和設備時,研發就已經開始了。”長鑫存儲執行副總裁曹堪宇回憶,如此速度的背後是團隊的夜以繼日爭分奪秒。沒有設備,他們就帶著晶圓滿世界飛,找到一個個合作廠商,做完一道工序,再飛向下一個國家做下一道工序。第一次投片時,他們配合默契一遍就過,因為那之前,他們已經做了無數次預演,一道道工序早已了然于心。

    投産,只是突破第一步

    2017年,一個接觸到長鑫存儲的偶然契機,讓中國科學技術大學的李君才改變了讀博進高校的想法,決定投身芯片産業。那一年,李君才班上有三分之一的同學進入芯片産業,人數之多創下往屆之最。

    也就是從那一年起,長鑫存儲開始“幼虎計劃”,連續招聘應屆畢業生超過1000人。由公司、以及國際合作夥伴的資深人員對這些年輕人進行為期半年的全脫産培訓,再由經驗豐富的“師父”手把手帶他們走進芯片技術的世界,為中國芯片産業持續發展培養人才火種。

    與此同時,北方華創、江豐電子、上海微電子等半導體設備和材料公司也迎來了發展機遇,圍繞合肥長鑫存儲加速集聚。

    今天上午,投資超2200億元的長鑫集成電路制造基地也在2019世界制造業大會上簽約。除長鑫存儲單體項目外,該基地還包括空港集成電路配套産業園和空港國際小鎮。其中空港集成電路配套産業園圍繞長鑫存儲布局芯片設計、裝備、材料、封測和智能終端等上下遊産業配套,總投資超200億元。一座集成電路先進制造配套産業園區和産城融合新區正在形成規模,安徽合肥也就此成為全國少數幾個芯片自主制造基地之一。

    國家重大專項01專項專家組組長、清華大學微電子所所長魏少軍等業內權威專家表示,這標志我國在內存芯片領域實現量産技術突破,擁有了這一關鍵戰略性元器件的自主産能,這是過去從來沒有過的。也意味著全球的芯片産業多出了一股新生力量,未來可能會給DRAM的産業格局帶來變化。

    盡管取得了突出成果,但從合肥産投到産業方都對長鑫存儲現在所處的階段有著清晰的認識——投産,只是中國芯突破的第一步;要想成為真正有國際競爭力、能夠為全球客戶提供創新方案的商業公司,任重道遠,可能需要5年、10年,甚至更久,但值得期待。

    正如朱一明近日加入全球半導體聯盟董事會時所説,“長鑫存儲未來將繼續務實發展,交付成果,並在全球半導體生態圈努力促進國際合作。”(記者 董雪)

[責任編輯: 吳萬蓉 ]
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