“超越摩尔”中试线打通先进半导体产业链

■本报记者　沈湫莎

昨天，我国首条、全球领先、兼容CMOS(互补金属氧化物半导体)的8英寸“超越摩尔”研发中试线，在上海投入运营。在位于嘉定工业区近5000平方米的高等级微纳加工超净厂房内，经过黄光、薄膜、刻蚀、扩散四个步骤，一片硅晶圆成品上最终会刻上几千到几万个传感器芯片。

中试线构建方、上海微技术工业研究院　(以下简称“工研院”)　表示，依托这条8英寸“超越摩尔”中试线，上海将打造中国完整的“超越摩尔”产业链，引领全球“超越摩尔”技术和物联网创新应用快速发展。

“超越摩尔”实现弯道超车

“超越摩尔”是指在成熟的工艺生产线上研发非数字、多元化半导体技术与产品　(如市场巨大的传感器)，而无需遵循摩尔定律，在工艺尺寸上越做越小。这意味着，在万物互联的智能化时代，我们可以不必跟在少数企业后面“较劲”，转而在传感器等其他新兴技术领域实现“弯道超车”。

近年来，我国传感器市场年均增速超过20%，市场规模超过千亿元，但95%以上传感器都依靠进口。8英寸“超越摩尔”研发中试线负责人游家杰告诉记者，据估算，摩尔定律技术路线的投资量级高达十亿美元，产品有计算和存储芯片；而“超越摩尔”技术路线的投资量级仅为百万美元，但产品种类多达上千种，且与高端装备制造、生物技术、新能源汽车、节能环保、新能源等息息相关。

目前，在“超越摩尔”领域，业界普遍使用的6英寸产线，贯通从研发到量产全程服务的8英寸线是公认的领先技术。游家杰表示，8英寸研发中试线可全面开展表面、体、3D微纳加工，以及新工艺、新器件、新系统的研发，单个成本将比6英寸线低。

中试助力实验室产品走向量产

我国能够自主生产的传感器品种集中在压力、温度等传感器上，中国科学院院士、中科院上海微系统与信息技术研究所所长王曦说：“当前世界领先的传感器已经向光学传感器、声音传感器等方向发展。”

游家杰表示，许多与世界技术并行的传感器已在沪上高校、研究所的实验室中诞生，不过真正要投入到实际应用，往往会与生产平台脱节。因为，实验室产品是由科研人员手工打造，其“非标”特性使得它与产线之间将会有一段较长的磨合期。

实验室与产业应用之间隔着一个中试阶段。一些实验室科研人员表示，因为他们只有少量需求，没有流片厂愿意接单。没有中试线，创新无法形成规模，这是目前国内传感器研发机构和企业共同面临的挑战。

据统计，科技成果经过中试，产业化成功率可达80%，未经中试则成功率只有30%。基于此背景，工研院立足拥有国内一流集成电路研发和产业基础的上海，志在实施“超越摩尔”计划，争取在这一领域与国际领先水平并行。

据了解，这条8英寸“超越摩尔”研发中试线每月能生产晶圆3000片，首批产品将于10月完成。它的运营丰富完整了国内的“超越摩尔”生态链，是上海半导体产业赶超国际水平的重要一环。

设产业基金孵化未来领军企业

以这条8英寸研发中试线为支点，工研院将打造集研发、工程、市场、孵化的一体化功能平台，为创新企业及合作伙伴提供全方位服务和解决方案。

国家“青年千人计划”专家、上海矽杰微电子有限公司首席执行官卢煜旻告诉记者，公司正在研发手机射频芯片和毫米波雷达芯片，这种能够“主动”安全预测的传感器芯片将成为未来汽车安全领域的主角。8英寸“超越摩尔”中试线的投运，意味着一条从创新研发到产品检测的全产业化道路已经铺就。

昨天，由工研院、国家集成电路产业投资基金及其他战略投资人共同发起的50亿元“超越摩尔”产业基金同时成立。基金将配合工研院在美国硅谷、法国格勒诺布尔、我国台湾新竹等地建立的创新网络，为更多创新企业提供早期支持，孵化未来领军企业。