吳漢明 中國(guó)“芯”

耶衲

從2001年到2014年，我國(guó)芯片制造水平與國(guó)際上的差距從10年縮短到了3年。這正是吳漢明從美國(guó)回到中國(guó)扎根芯片事業(yè)的14年。“痛并快樂(lè)著，如果人生再重來(lái)一次，我還是會(huì)選擇這樣走一遍。”說(shuō)到自己的經(jīng)歷，吳漢明深有感觸：一邊是60多項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、90多篇專(zhuān)著和論文的豐碩成果，一邊是連續(xù)高強(qiáng)度的工作讓他的體重至今未恢復(fù)正常，吳漢明卻并不后悔。在他及團(tuán)隊(duì)的努力下，最新一代的20納米產(chǎn)品也將在國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)支持下問(wèn)世，達(dá)到國(guó)際主流先進(jìn)水平。

跳槽挪窩最終鎖定中國(guó)

1978年，吳漢明成為“文革”后中國(guó)科學(xué)院的第一批研究生，理學(xué)碩士、工學(xué)博士學(xué)成后，他留在中科院擔(dān)任副研究員。1989年，被公派出國(guó)，進(jìn)入美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校攻讀半導(dǎo)體等離子體工藝博士。

1993年完成學(xué)業(yè)后，吳漢明回到中科院，但他發(fā)現(xiàn)，由于經(jīng)費(fèi)緊張，研發(fā)項(xiàng)目無(wú)法展開(kāi)，心急之下他就直接找當(dāng)時(shí)得院長(zhǎng)周光召，張口就要20萬(wàn)元。那時(shí)一個(gè)所的研究經(jīng)費(fèi)也往往不到幾百萬(wàn)元。沒(méi)想到，周光召批給了他13萬(wàn)元“巨資”，吳漢明的研究拿到了國(guó)家專(zhuān)利，還被破格提拔為研究員。

1995年，吳漢明到美國(guó)阿拉巴馬一家公司工作，上手就是50萬(wàn)美元的項(xiàng)目，兩年便研發(fā)出一套等離子體工藝模擬的軟件，并成功銷(xiāo)售。但吳漢明感覺(jué)自己接觸不到最前沿的技術(shù)，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(méi)有想象的順利。

一次偶然機(jī)會(huì)，吳漢明見(jiàn)到中芯國(guó)際創(chuàng)始人張汝京，聽(tīng)說(shuō)能“直接從當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的0.13微米技術(shù)做起”，他感覺(jué)中國(guó)半導(dǎo)體真的發(fā)展起來(lái)了，到了該回去的時(shí)候了。

十年連續(xù)跨越四個(gè)技術(shù)代

“有平臺(tái)，有做頭。”吳漢明迫不及待地回國(guó)了，開(kāi)始了他“人生中最精彩的十年”。

2001年，吳漢明擔(dān)任中芯國(guó)際技術(shù)研發(fā)中心先進(jìn)刻蝕部總監(jiān)，負(fù)責(zé)0.13微米刻蝕工藝部分。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的主流技術(shù)是鋁互連，沒(méi)有一家企業(yè)會(huì)做銅互連，“如果做不了銅互連，0.13微米以下的技術(shù)就做不了，就永遠(yuǎn)進(jìn)不了納米時(shí)代。當(dāng)時(shí)很辛苦，幾乎每天都得工作到凌晨?jī)扇c(diǎn)……”功夫不負(fù)苦心人，兩年后，中芯國(guó)際率先在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了銅互連。

在那之后，中芯國(guó)際的納米技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展期，接連跨越四個(gè)技術(shù)代：0.13微米、90納米、65納米、45納米。我國(guó)集成電路制造真正進(jìn)入了納米時(shí)代。

跨越四個(gè)技術(shù)代在如今說(shuō)來(lái)輕而易舉，但這當(dāng)中，每個(gè)技術(shù)代都有上千道工藝，其中的大部分工藝要重新試驗(yàn)，難度和復(fù)雜程度可想而知。“從90納米做到65納米的時(shí)候，試驗(yàn)有三萬(wàn)多次。一次試驗(yàn)成本至少幾百元，總共花了十幾個(gè)億。”

不光是成本，遇到的難題也不計(jì)其數(shù)。“比如在做鎳化硅技術(shù)時(shí)，卡住了，兩個(gè)月，橫豎都沒(méi)進(jìn)展。”吳漢明回憶，當(dāng)時(shí)，硅谷、國(guó)內(nèi)高校研究所的專(zhuān)家都請(qǐng)來(lái)了，就是沒(méi)有突破，“最后在無(wú)數(shù)次反復(fù)試驗(yàn)下，才發(fā)現(xiàn)是預(yù)清洗方法不對(duì)，工藝參數(shù)沒(méi)調(diào)好。”就在這樣完全獨(dú)立自主研發(fā)下，幾百個(gè)人做了近四年才完成。

2014年20納米產(chǎn)品問(wèn)世

目前，這些納米成套工藝已經(jīng)顯現(xiàn)其巨大的經(jīng)濟(jì)效益了，0.13微米產(chǎn)品累計(jì)銷(xiāo)售30多億元，僅一年多，65納米技術(shù)的直接產(chǎn)值達(dá)5億多元，促進(jìn)設(shè)備材料等的間接產(chǎn)值3.8億元，45納米產(chǎn)品也即將量產(chǎn)。

“20納米成套工藝技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，希望2015年產(chǎn)品能問(wèn)世。”吳漢明說(shuō)，20納米工藝技術(shù)將是我國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)上的一個(gè)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(tǒng)的工藝做不下來(lái)，必須開(kāi)發(fā)20納米，用高K金屬柵工藝技術(shù)，才可以實(shí)現(xiàn)。”吳漢明說(shuō)，“今年，要讓65納米產(chǎn)品大量提升，形成更大規(guī)模的生產(chǎn)，從現(xiàn)在的每月6000片提升到超萬(wàn)片；20納米產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)。”

“現(xiàn)在與國(guó)際前沿技術(shù)差了約三年，國(guó)外20納米生產(chǎn)已經(jīng)初成規(guī)模。從10年差距到3年差距的追趕沒(méi)有那么困難，但是從3年再縮小差距，難度就越來(lái)越大了。”吳漢明既滿(mǎn)懷期待又感慨地說(shuō)。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)從設(shè)計(jì)到制造到應(yīng)用，都取得了很大的成就。然而，核心技術(shù)缺乏、企業(yè)融資成本高、產(chǎn)品難以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求等問(wèn)題依然嚴(yán)峻。“這其中有技術(shù)難以追趕的現(xiàn)實(shí)原因，也有相應(yīng)政策體系不健全等深層次問(wèn)題。”吳漢明說(shuō)。

為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出設(shè)立國(guó)家產(chǎn)業(yè)投資基金等一系列保障措施切實(shí)助力產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

這讓為“中國(guó)芯”而奮斗的吳漢明興奮不已：“規(guī)模高達(dá)1200億元的基金肯定會(huì)對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很大助力作用。”不過(guò)，談到政策的落地，他也不無(wú)憂(yōu)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(yè)難以得到有效扶持，政策的效果恐怕將大打折扣。”

在不知不覺(jué)中，吳漢明已經(jīng)把個(gè)人的喜怒哀樂(lè)和中國(guó)芯片事業(yè)的發(fā)展緊緊捆綁在了一起：“人的一生很短暫，只能做幾件事，對(duì)自己喜歡的事情認(rèn)準(zhǔn)了就要堅(jiān)持下去。”

對(duì)吳漢明來(lái)說(shuō)，芯片行業(yè)就是這樣一件“喜歡的事情”。“做這一行可以把個(gè)人命運(yùn)和公司命運(yùn)乃至國(guó)家命運(yùn)聯(lián)系在一起，這樣個(gè)人命運(yùn)才有可預(yù)測(cè)性，才更有意義。”

談到獲得2014年全國(guó)優(yōu)秀科技工作者這一榮譽(yù)，吳漢明說(shuō)：“既然國(guó)家肯定我，支持我，我就會(huì)盡全力完成好自己的任務(wù)，因?yàn)槲椰F(xiàn)在身上有著國(guó)家榮譽(yù)和科技進(jìn)步的責(zé)任。”