中国半导体技术研发与制造的国家队— 中国科学院微电子研究所

2016年1月22日,在首都北京中国科学院微电子所的会客室,株式会社爱发科社长小日向一行与北京微电子所所长叶甜春博士进行了交流,双方就中国国家半导体战略的前景与规划,以及世界新兴的IoT产业的蓬勃发展,交换了各自的想法,共同感知预见未来的力量。

Guest叶所长:首先,非常欢迎各位来微电子研究所访问,我们微电子所和爱发科也是老朋友了,有过多次交流,还共同举办过研讨会。

小日向:今天非常感谢叶所长能在百忙之中,特地抽出时间接待我们。正像叶所长所说的,我们早期在RRAM(Resistive Random Access Memory 阻变式存储器)方面有过技术交流,贵所也用了我们爱发科的设备,目前在SiC(Silicon Carbide 碳化硅)方面也有很多交流,再次感谢叶所长对我们爱发科的支持。

叶所长:社长一行能够过来我们是一定要热情接待的,我对这样形式的交流非常有兴趣,因为中国现在对整个半导体行业,有着非常大的发展计划。爱发科是这个领域里的国际知名设备厂商,我们应该加强交流。

小日向:在前几年的中国市场,我们认为大的投资在平板显示方面比较多,那么从2014年中国的国家扶持政策出来以后,投资纷纷转向了半导体,中国的半导体市场一直有非常大的投资。所以我们也想了解这方面的情况,同时,杨博士(杨秉君先生)也是我们在中国的研究所负责人,同样想看看我们在这些方面,有什么可以合作的空间。
我们爱发科作为设备厂商,主要是做各类溅射设备,CVD(Chemical Vapor Deposition 化学气相沉积),等离子刻蚀机,还有其他的一些设备,特别是IoT(Internet of Things物联网)/MEMS(Micro-Electro-Mechanical System 微机电系统)方面,爱发科公司是作为一个重点的项目来进行开拓和发展,想和业内的朋友们进行合作开发。今天我们来主要是学习,想和叶所长请教一下,中国的IoT目前是一种什么状况?特别是MEMS中国今后的发展是怎么样的?我们作为设备厂商很想了解这方面信息。photo1

叶所长:中国政府关于设备和工艺的项目都已经规划成型,相关项目在2020年结束,之后可能会有新的项目继续进行。我们在上海嘉定和临港进行着两个较大的项目,比如MEMS传感器的研发。中国的半导体产业发展的确非常迅猛,今年仅仅在上海就有300亿人民币的投资规模,这让上海的IC公司有了非常大的发展契机。并且这笔资金集中使用在上海,不会对地方使用。
其实从2008年开始,中国政府在半导体方面投入了大量的研发力量,那么,首当其冲的就是集成电路,当然也包括,例如MEMS这一类的技术。然后,在2009年的时候,温总理提出了今后要快速发展IoT物联网。
中国要有一个战略性的新产业,而物联网是中国最早提出来的,是一个标志性的产业。前期研发从2005年左右就开始了,截止去年2014年,我们项目研发已经完成,产业需要加大投入,所以国务院又提了几个比较大的计划出来,包括2014年成立我们的半导体产业投资基金,合计1,380亿人民币的规模,打个比方,中央若是给出1,000亿的投资基金的话,那么最终就会带动1万亿左右规模的产业投资。
大家也许都注意到,从去年开始,中国半导体在世界范围进行收购的动作,从总体上来看,我们意识到一个问题,中国每年对半导体的进口,已经超过2,000亿美金,这个量实在是太大了。仅仅从这个意义上讲,我们必须要解决这个问题,就是不能持续这么大的进口量,中国必须要有自己的半导体,无论制造还是设计等等,都要我们自己做起来。
因为之前已经有了大量的研发工作,所以中国现有的半导体的技术,不论设计还是制造,从整个半导体产业来讲,我们的技术已经有了一个非常高的台阶了。现在中国跟国际上不论是并购还是合作,已经有能力和条件做比较大的产业投资。所以总体上讲,在我们专家这个层面来看,将来中国12英寸半导体产能将做到200万片/月的规模,折算下来也就是能够达到需求量的50%。
有这么大的产能计划出来之后,我们就开始考虑下一步应该要做什么。当然像现有的通讯、服务器、存储器、MEMS等等,我们都要有自己的制造能力,这是已经看到需求的巨大市场。那么接下来需要考虑的问题是,未来半导体发展该做些什么?那么我们就开始考虑物联网、电动汽车、各种工业制造类的半导体、还有物联网IoT所用MEMS的半导体,需要把他们做起来,因为这就是新的市场。IoT的传感器、MEMS要和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体)结合在一起,我们称为智能传感器,将来在中国是一个非常大的发展方向。
中国的物联网产业从2009年开始,做到现在也已经有5年多的时间,前期主要在应用产业,发展智能化的趋势,包括电子商务,各种具备智能化的工业,农业,还有智慧城市,智慧健康等等。
从应用段再往前发展,最近大家开始注意到,IC(Integrated Circuit 集成电路)传感器是一个非常大的,迫切要解决的问题。因为在这个基础上,在发展的过程中,等于是把物联网和半导体的发展计划集中在一起,恰好国家有大的半导体发展计划,IoT和半导体就这样碰撞到了一起,组成了一个新的产业领域。

小日向:我们知道叶所长是中国的IoT研究发展中心的主任,也是中国半导体专家,我们想请教一下,在中国的IoT产业的发展过程中,MEMS会大力发展,半导体方面像NVM(Non-Volatile Memory 非易失性存储器)也是在这个领域里面一起发展的吗?

photo2叶所长:NVM这个是我们现在发展的一个重点。因为在中国2,000亿美元的进口中,有500亿美元的量是存储器,这500亿美元一半是DRAM(Dynamic Random Access Memory 动态随机存取存储器),另外一半就是NVM,现在来看,存储器里面的DRAM市场需求是比较稳定的,增长没有那么快,但是NVM这一块市场增长非常迅猛,它的成长可能会很快超过DRAM,我们中国自己的整机厂,例如华为,中兴,联想,浪潮,甚至做摄像头的海康威视,他们就提出来关于NVM的供需问题必须要解决,因为他们的市场需求就摆在那里,其中还有一些特别的技术需求需要满足。
所以我们国家半导体基金现在正在做一个将近200亿美金的投资计划,就是做3D NAND。因为存储器一旦开始做,就必须要规模大,这个和MEMS不一样,所以一开始就要达到一个非常大的规模,只有这样的投资才有意义和价值。
爱发科在存储器方面具体有些什么设备?

小日向:主要是溅射设备,氧化铝的镀膜设备。

叶所长:那么中国这边你们应该去武汉的XMC(武汉新芯),去和他们见面谈一谈,因为我们的3D NAND主要会在武汉做。目前武汉的产线是20万片~30万片/月的计划产量。微电子所在为XMC做技术开发,我们现在派了一个20多人的工作小组过去,就在武汉工作,和他们一起开发新的技术。RRAM(阻变存储器)也一直在做。