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從2001年到2014年,我國芯片制造水平與國際上的差距從10年縮短到了3年。這正是吳漢明從美國回到中國扎根芯片事業的14年?!巴床⒖鞓分绻松僦貋硪淮危疫€是會選擇這樣走一遍。”說到自己的經歷,吳漢明深有感觸:一邊是60多項發明專利、90多篇專著和論文的豐碩成果,一邊是連續高強度的工作讓他的體重至今未恢復正常,吳漢明卻并不后悔。在他及團隊的努力下,最新一代的20納米產品也將在國家重大專項支持下問世,達到國際主流先進水平。
跳槽挪窩最終鎖定中國
1978年,吳漢明成為“文革”后中國科學院的第一批研究生,理學碩士、工學博士學成后,他留在中科院擔任副研究員。1989年,被公派出國,進入美國加州大學伯克利分校攻讀半導體等離子體工藝博士。
1993年完成學業后,吳漢明回到中科院,但他發現,由于經費緊張,研發項目無法展開,心急之下他就直接找當時得院長周光召,張口就要20萬元。那時一個所的研究經費也往往不到幾百萬元。沒想到,周光召批給了他13萬元“巨資”,吳漢明的研究拿到了國家專利,還被破格提拔為研究員。
1995年,吳漢明到美國阿拉巴馬一家公司工作,上手就是50萬美元的項目,兩年便研發出一套等離子體工藝模擬的軟件,并成功銷售。但吳漢明感覺自己接觸不到最前沿的技術,于是跳槽到硅谷;1999年,“不安分”的吳漢明又加盟英特爾,但工作沒有想象的順利。
一次偶然機會,吳漢明見到中芯國際創始人張汝京,聽說能“直接從當時世界最先進的0.13微米技術做起”,他感覺中國半導體真的發展起來了,到了該回去的時候了。
十年連續跨越四個技術代
“有平臺,有做頭?!眳菨h明迫不及待地回國了,開始了他“人生中最精彩的十年”。
2001年,吳漢明擔任中芯國際技術研發中心先進刻蝕部總監,負責0.13微米刻蝕工藝部分。當時國內的主流技術是鋁互連,沒有一家企業會做銅互連,“如果做不了銅互連,0.13微米以下的技術就做不了,就永遠進不了納米時代。當時很辛苦,幾乎每天都得工作到凌晨兩三點……”功夫不負苦心人,兩年后,中芯國際率先在中國實現了銅互連。
在那之后,中芯國際的納米技術進入了快速發展期,接連跨越四個技術代:0.13微米、90納米、65納米、45納米。我國集成電路制造真正進入了納米時代。
跨越四個技術代在如今說來輕而易舉,但這當中,每個技術代都有上千道工藝,其中的大部分工藝要重新試驗,難度和復雜程度可想而知?!皬?0納米做到65納米的時候,試驗有三萬多次。一次試驗成本至少幾百元,總共花了十幾個億?!?/p>
不光是成本,遇到的難題也不計其數。“比如在做鎳化硅技術時,卡住了,兩個月,橫豎都沒進展。”吳漢明回憶,當時,硅谷、國內高校研究所的專家都請來了,就是沒有突破,“最后在無數次反復試驗下,才發現是預清洗方法不對,工藝參數沒調好。”就在這樣完全獨立自主研發下,幾百個人做了近四年才完成。
2014年20納米產品問世
目前,這些納米成套工藝已經顯現其巨大的經濟效益了,0.13微米產品累計銷售30多億元,僅一年多,65納米技術的直接產值達5億多元,促進設備材料等的間接產值3.8億元,45納米產品也即將量產。
“20納米成套工藝技術的基本結構已經完成,希望2015年產品能問世?!眳菨h明說,20納米工藝技術將是我國半導體技術上的一個里程碑,“新一代芯片要求是工作電流增大,但漏電量要更小,而這兩者是矛盾的,用傳統的工藝做不下來,必須開發20納米,用高K金屬柵工藝技術,才可以實現?!眳菨h明說,“今年,要讓65納米產品大量提升,形成更大規模的生產,從現在的每月6000片提升到超萬片;20納米產品要實現小規模量產?!?/p>
“現在與國際前沿技術差了約三年,國外20納米生產已經初成規模。從10年差距到3年差距的追趕沒有那么困難,但是從3年再縮小差距,難度就越來越大了?!眳菨h明既滿懷期待又感慨地說。
經過多年的發展,中國芯片產業從設計到制造到應用,都取得了很大的成就。然而,核心技術缺乏、企業融資成本高、產品難以滿足市場需求等問題依然嚴峻。“這其中有技術難以追趕的現實原因,也有相應政策體系不健全等深層次問題?!眳菨h明說。
為了應對這些問題,國務院發布《國家集成電路產業發展推進綱要》,提出設立國家產業投資基金等一系列保障措施切實助力產業持續健康發展。
這讓為“中國芯”而奮斗的吳漢明興奮不已:“規模高達1200億元的基金肯定會對芯片產業的發展起到很大助力作用。”不過,談到政策的落地,他也不無憂慮:“芯片制造需要的投入高,如果按照以往撒胡椒面的做法,龍頭企業難以得到有效扶持,政策的效果恐怕將大打折扣?!?/p>
在不知不覺中,吳漢明已經把個人的喜怒哀樂和中國芯片事業的發展緊緊捆綁在了一起:“人的一生很短暫,只能做幾件事,對自己喜歡的事情認準了就要堅持下去?!?/p>
對吳漢明來說,芯片行業就是這樣一件“喜歡的事情”。“做這一行可以把個人命運和公司命運乃至國家命運聯系在一起,這樣個人命運才有可預測性,才更有意義。”
談到獲得2014年全國優秀科技工作者這一榮譽,吳漢明說:“既然國家肯定我,支持我,我就會盡全力完成好自己的任務,因為我現在身上有著國家榮譽和科技進步的責任。”