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向“芯”攀登，扛牢高水平科技自立自強的裝備擔當——對話中國電科首席科學家王志越
編者按：黨的二十大報告強調：“堅持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，加快實現(xiàn)高水平科技自立自強?！睘檎宫F(xiàn)中國電科支撐強國強軍事業(yè)的不懈追求，特聯(lián)合中央主流媒體開設“電科觀點”專欄，立足“三大定位”，聚焦“四大板塊”，邀請院士、總師召集人、行業(yè)專家等，科普行業(yè)知識，展現(xiàn)創(chuàng)新進展，展示電科實力。
本期光明日報、中國日報采訪了中國電科首席科學家、電科裝備首席技術官王志越。
在無處不在、無所不能的電子設備里，最關鍵部分就是集成電路，它與生活密不可分，又顯得遙遠而神秘。一片芯片的誕生，就是在指甲蓋大小的方寸之間，排布上億根晶體管和數(shù)公里長的導線，這個過程需要經(jīng)過設計、制造、封裝、測試等環(huán)節(jié)，由此構成了一條完整集成電路產業(yè)鏈。
過去三十年，集成電路技術驅動了整個電子信息產業(yè)的發(fā)展，以集成電路為核心的電子信息產業(yè)已經(jīng)超過了以汽車、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè)，成為世界第一大產業(yè)。未來二十年，集成電路技術繼續(xù)向納米演進，仍是信息技術發(fā)展的關鍵。為全力打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)，中國電科聚焦離子注入機、CMP等集成電路核心裝備奮力攻關，聚力打造集成電路裝備原創(chuàng)技術策源地和現(xiàn)代產業(yè)鏈鏈長。
如今，我國集成電路領域的發(fā)展情況如何？中國電科科研團隊做出了哪些努力？集成電路應該采取怎樣的發(fā)展路徑？近日，記者采訪了中國電科首席科學家王志越，請他為我們打開一個探究集成電路奧秘的窗口。
記者：眾所周知，芯片被稱為現(xiàn)代社會的“工業(yè)糧食”，一個小小的芯片，緣何如此神奇？作為集成電路領域的專家您能否結合您的研究方向簡單給我們介紹一下？
在我們生活中，從電視機遙控器，到手機、電視機等，只要是自動化電子設備，都要用到芯片。未來，人工智能、智能汽車、物聯(lián)網(wǎng)這些美好生活場景，也離不開芯片。要把一粒粒隨處可見的砂子，變成手機、電腦里中算力高超的芯片，依靠的就是以光刻機、離子注入機、化學機械拋光（CMP）、薄膜沉積、刻蝕、清洗等為代表的高端電子制造裝備。
制造一個指甲蓋大小的芯片，難度好比在相當于頭發(fā)絲直徑萬分之一的地基上建起高樓大廈，這項技術十分精細，難度極高。整個制造過程，往往需要經(jīng)過上千個工藝步驟，每個工藝步驟都要依賴特定的電子制造裝備的加工處理。因此，集成電路制造裝備是產業(yè)發(fā)展的基礎，集人類超精細加工技術之大成，代表著當今世界微細制造的最高水平，是一個國家高端制造能力的綜合體現(xiàn)，更是全球高科技國力競爭的戰(zhàn)略必爭制高點。
記者：中國電科在集成電路領域核心裝備研制方面做了哪些努力?
一直以來，中國電科以國家戰(zhàn)略需求和產業(yè)升級需要為導向，持續(xù)發(fā)力集成電路高端電子制造核心裝備自主創(chuàng)新，成立中電科集成電路裝備核心技術發(fā)展研究中心，聚力突破集成電路裝備自主創(chuàng)新的堵點卡點。
聚焦離子注入機設備，實現(xiàn)了中束流、大束流、高能、特種等系列產品自主創(chuàng)新發(fā)展，工藝節(jié)點覆蓋14nm，累計銷售超100臺，實現(xiàn)全系列產品國產化，全力支撐集成電路裝備產業(yè)基礎高級化。聚焦化學機械拋光（CMP）設備，200mm CMP國內市場占有率達到70%以上，300mm CMP設備已通過主流產線工藝驗證，關鍵指標達到28nm工藝技術要求，自主供給能力穩(wěn)步提高。
記者：我們知道攻克關鍵技術很難，取得剛剛所說的這些成果肯定來之不易。在集智攻關過程中，讓您印象最深刻的是什么，能和我們分享一下您的感悟嗎？
“發(fā)展國產裝備、鑄就國芯基石”，這個橫幅在我們科研場所、生產車間隨處可見。我認為這不僅為科研工作者指明了奮斗方向，也體現(xiàn)了集團公司的使命擔當。
我大學一畢業(yè)就有幸參與了我國首臺1.5-2微米光刻機的研制攻關。眾所周知，光刻機是半導體制造“皇冠上的明珠”，也是所有集成電路制造設備中技術含量最高的設備，包含上萬個零部件，集合了數(shù)學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別領域等等頂尖技術，其工藝水平直接決定芯片制程和性能。
加入團隊時，正是設備工藝調試的緊要關頭。像這種高端精密裝備，安裝調試需要在超高潔凈的環(huán)境中，必須穿上潔凈服，為了節(jié)約時間，我們常常一呆就是一天半宿。凈化間常年恒溫，夏天只是坐著就汗流浹背，還要聚精會神調試參數(shù)，一絲不茍記錄研討，老一輩強烈愛國情懷和執(zhí)著科研追求，在我內心深處產生強烈震撼，也成為我對自己的要求。
這幾年來，集成電路高端裝備自主創(chuàng)新需求迫切，我的心中一團火也在熊熊燃燒?！氨仨毧焖偻黄坪诵募夹g，這是國家需要”，這個信念每一分每一秒都在鞭策我們，快點、再快點。立足國家戰(zhàn)略急需，我們日夜鏖戰(zhàn)，反復細推，確保集成電路核心裝備等多個重大項目立項啟動。近40年來，我更加篤定，我們從事的國產集成電路裝備產業(yè)的自主化道路，是極其艱辛的，更是極其偉大的，我愿意繼續(xù)發(fā)揮著一個老兵的作用，在這個道路上為國家貢獻所有的力量。
記者：您認為我們該如何拓展集成電路領域的發(fā)展空間?
關鍵技術是維護國家安全、保障經(jīng)濟發(fā)展的基礎核心能力，要全力加快原創(chuàng)性引領性技術攻關。按照半導體裝備技術體系發(fā)展路線，我認為應該向超越摩爾的微系統(tǒng)集成應用、第三代半導體、新一代光/量子芯片等前沿技術領域探索，攻克材料制備、芯片制造和封裝測試等制造工藝核心技術。
集成電路領域是典型的資金密集型、技術密集型、人才密集型產業(yè)，目前我們布局的攻關任務都是產業(yè)鏈上的關鍵核心裝備，其重要程度、艱難程度可想而知。
我們要不斷完善技術體系、豐富產品體系、拓展應用體系，從源頭上狠抓理論基礎和工程化應用，找準堵點、卡點、痛點，聯(lián)合國內上下游資源協(xié)同攻關，成體系布局材料、芯片、封裝等核心裝備，實現(xiàn)半導體裝備自主創(chuàng)新發(fā)展。要深入貫徹以需求為牽引、問題為導向，以企業(yè)為主體、產學研用緊密合作的發(fā)展理念，建立研發(fā)資金持續(xù)投入機制，在國家重大科技項目的持續(xù)支持下，統(tǒng)籌利用國家、企業(yè)、社會資本等多方面資金，持續(xù)加強半導體裝備前沿技術和共性技術研發(fā)投入，完善技術研發(fā)平臺和試驗驗證平臺，促進半導體裝備向研發(fā)設計正向化、核心技術自主化、裝備工藝一體化、集成創(chuàng)新協(xié)同化發(fā)展。
