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上海微电子装备有限公司研发紧贴市场 缩小与世界水平的差距

2020年10月16日 10阅读 来源:中国上海 2012/9/26

想象一下:两把波音747客机大小的刻刀,以每小时1000公里的速度同步飞行,同时在一个小米粒上刻字,这是一幅怎样的画面?不可思议,却像极了光刻机在硅片上刻电路的景象。

光刻机是半导体芯片制造最核心的设备,而其中的高端光刻机,技术难度最高、价格最昂贵。10年前,在国内相关技术一片空白的情况下,上海微电子装备有限公司(SMEE)肩负起研发重任,此后紧随国家发展战略,一步步缩小着与世界水平的差距。

研发高端光刻机,随着一项项关键技术被突破,新的关键问题浮现出来:积累中的技术优势必须抓紧产业化,变成市场用得着的产品。

SMEE主动与客户、高校院所等紧密协作,边研发边应用,及时将一系列专利技术发明成果高效孵化,开发出了“先进封装凸点光刻机”等产品——用他们的话来说,这招叫“沿途下蛋”。

主动贴近市场

手机、电脑、电视等都离不开集成电路,也就是“芯片”。近20年来,几乎每隔两三年就有新一代芯片问世。长期缺乏自主技术,严重制约着国内集成电路产业的发展。有数据显示,我国每年进口的芯片价值高达1200亿美元。

布满了晶体管的芯片宛如一座“纳米迷宫”,精细程度只有头发丝的千分之一。SMEE的工程师告诉记者,要制造出如此高精度的芯片,光刻机的各项精度就要更高,以重要零件镜片面形误差为例,必须控制在5纳米以内,相当于整个足球场的高低误差不超过0.5毫米。

2002年,SMEE承担起为我国集成电路产业发展研制关键装备——光刻机的历史使命,“它的研发过程及研发成果对中国集成电路产业和信息产业的发展具有很大的技术带动作用”。

攻克的关键技术越来越多,可只是埋头研发,开发出来的技术往往会落下脱离市场需求的毛病。及时把研发中取得的技术转化成产品,成了SMEE的新目标。

SMEE主动找到国内一家先进集成电路封装公司,了解用户需求。他们发现,随着电子产品越来越“轻巧”,硅片封装尺寸越来越大,集成电路后道工艺的传统封装已不能满足实际需求。集成电路整硅片级封装将逐步取代传统封装的技术发展趋势,让SMEE看到了自己的机会。

运用数年研发积累起的关键技术成果,SMEE开发出了用于倒装焊凸点制备的、具有自主知识产权的先进封装凸点光刻机,一举解决硅片级封装的难题。3年前,首台先进封装光刻机实现销售,在用户生产线上运行至今,已连续封装了几十万片硅片,为改变我国先进封装光刻机完全依赖进口的局面奠定了良好基础。

建立良性循环

“设备制造商往往首先盯住精度、性能,但实际上用户更关心可靠性、稳定性、产率等。”正是与国内先进封装的最大用户紧密进行产学研合作,先进封装光刻机才在最短时间内实现了产品定型,“与市场零距离接触后,研发出来的产品就不会看似华丽却不切实际”。

密切合作产生了良性循环。不久前,用户又提出一个新问题:能不能提供可以封装有翘曲度芯片的光刻机?所谓“翘曲度”,是指电路设计高低不平,如果把硅片在显微镜下放大看,形状就像一个个“小山坡”,封装难度陡然上升。于是,SMEE自我加压,了解技术难点,在用户的生产线上反复试验,用半年时间完成了开发。

公司管理层说,与厂商合作,既解决了先进封装光刻机的工艺测试问题,还可以应客户要求提供全套解决方案,完全消除他们对新购设备的顾虑。

如今,SMEE在先进封装光刻机产品领域已形成系列化和量产化,拥有160项发明专利申请,在国际同类产品中处于先进水平;在全世界为数不多的光刻机厂商名录中,出现了SMEE的名字。


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