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[导读]从电脑、程控交换机、彩电到手机,甚至到小小的社保卡、电话卡,都要用上芯片。中国未来芯片市场之大难以预测。因此,几年前,武汉提出打造国内高端芯片生产基地是具有战略眼光的。那么,武汉的“芯”产业发展得如何

从电脑、程控交换机、彩电到手机,甚至到小小的社保卡、电话卡,都要用上芯片。中国未来芯片市场之大难以预测。因此,几年前,武汉提出打造国内高端芯片生产基地是具有战略眼光的。那么,武汉的“芯”产业发展得如何?与市民生活有哪些关联?本报记者对此作了为期3周的采访,今起推出“走进武汉之芯”系列报道。

一块小小的芯片,从设计到制作完成,约需400到500个工序。其体积虽小,却是所有电子产品的“心脏”。位于光谷的武汉新芯公司,拥有国际主流的12英寸集成电路晶片生产线。目前,该公司正和客户一同开发用于智能手机摄像头的影像传感芯片,明年初将实现批量生产。

集成电路刻入芯片

相机手机都有“芯”

2月18日,在武汉新芯集成电路制造有限公司的展厅,发展规划部经理鄢俊兵博士向记者展示了一块12英寸的硅片成品。可别小看这张外形类似老式唱片的硅片,当它被分割成1000多颗集成电路小芯片,这些小芯片被装入手机、电脑、数码相机,甚至第二代身份证内,就能发挥强大的记忆、储存、运算等功能。

所谓芯片,通常是指内含集成电路的硅片,其体积虽小但功能高度集成。鄢俊兵告诉记者,芯片的原料是晶圆,而晶圆的成分是硅,由石英砂精炼出来。将硅元素纯化至99.999%,并制成硅晶棒,然后切片成为晶圆。

随后,芯片设计师把集成电路图制成精密版图,通过光刻技术,像胶片感光显影一样,逐一“印制”到晶圆上。再经刻蚀和离子注入等工艺,晶圆上每一个微型“单元格”内,都按图嵌入各种微电子元器件,最后一块晶圆被分割为上千枚芯片,封装后就可装进各种电子终端。

从直径1英寸到12英寸,晶圆制造技术和工艺的发展大约经历了40年。据介绍,武汉新芯公司12英寸生产线主要生产目前占主流地位的65-45纳米技术的集成电路。“头发直径一般为70微米左右,1微米等于1000纳米,纳米代表线的宽度,运用纳米技术在芯片上布电路图,就如同是在光学显微镜下布线。”鄢俊兵形象地打比方,布在芯片上的一根根“线”,其宽度大约相当于头发丝的万分之一。当然,其精密程度是人工所不能完成的。

据记者了解,武汉新芯公司2008年9月投产,拥有高规格的12英寸芯片线。但由于当时正值国际金融危机爆发,产品销路一度受阻,2009年的实际产量仅为每月3000片。

2011年5月,中芯国际集成电路制造有限公司(简称“中芯国际”)与湖北省科技投资集团公司正式签订合资合同,对武汉新芯集成电路制造有限公司12英寸芯片生产线实施合资经营。计划3年投资45亿美元,到2014年达到月产4.5万片的目标。

据鄢俊兵介绍,目前公司月产12英寸芯片1万片,主要生产用于程序存储卡的闪存芯片。但是,该类芯片的市场价格已经被韩国厂家做得很低,比如,一块闪存芯片平均售价在10美元以下,硬盘价格则更低,大约1元人民币1G。“在闪存芯片这一块,是个完全竞争的市场,价格竞争异常激烈,谁的生产规模大,谁就在价格上拥有绝对话语权。从这个意义上讲,武汉芯片产业要想占领更多市场,目前的产能远远不够。”

今年,武汉新芯公司开始将目光瞄向智能手机、数码相机的影像传感芯片。因为,在该领域目前一般是在8英寸晶片生产线上生产,工艺水平为110纳米。鉴于此,公司根据客户的要求,在12英寸生产线上,运用90纳米级工艺水平,可以生产出尺寸更小、成本更低、性能更优异的芯片,大量运用到智能手机、数码照相机等产品上,初步预计明年初可实现批量生产。

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