位于復(fù)旦大學(xué)張江校區(qū)里的國家集成電路創(chuàng)新中心，在今年1月份已獲批上海市集成電路制造業(yè)創(chuàng)新中心。幾天前，由工信部、中科院、中國工程院等單位專家出席的論證會(huì)上，一致通過了該中心“升格”為國家制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)方案。
圖說：張衛(wèi)教授 受訪者供圖（下同）
一流平臺(tái)：產(chǎn)學(xué)研攜手攻關(guān)
復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院執(zhí)行院長張衛(wèi)教授說，中心依托上海集成電路制造創(chuàng)新中心有限公司，采用“公司+聯(lián)盟”的產(chǎn)學(xué)研一體化方式，由復(fù)旦大學(xué)牽頭，聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)中芯國際、華虹集團(tuán)等，建立集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同機(jī)制，以行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新模式組建。上海集成電路制造創(chuàng)新中心有限公司是由復(fù)旦大學(xué)、中芯國際和上海華虹集團(tuán)共同出資組建的實(shí)體公司。其中，中芯國際是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路晶圓代工企業(yè)，也是世界先進(jìn)集成電路晶圓代工企業(yè)之一。華虹集團(tuán)是國家“909”工程的成果與載體，是以集成電路制造業(yè)務(wù)為核心的多業(yè)務(wù)平臺(tái)共同發(fā)展的集成電路產(chǎn)業(yè)集團(tuán)。復(fù)旦大學(xué)的微電子學(xué)科，源于謝希德先生等在上世紀(jì)50年代創(chuàng)辦的半導(dǎo)體物理專業(yè)，在國內(nèi)外享有盛譽(yù)，擁有國內(nèi)高校唯一一家集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——“專用集成電路與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。
創(chuàng)新成果：快速低耗存儲(chǔ)器
張江校區(qū)里的一幢三層小樓、28名專職“勇士”，這就是這個(gè)國家級(jí)中心目前的家底，近年來硬是憑著一股闖勁，已經(jīng)取得了重要?jiǎng)?chuàng)新成果。張衛(wèi)院長說：“我們研發(fā)的半浮柵器件，是一種全新原理的微電子基礎(chǔ)器件，它巧妙地將隧穿場效應(yīng)晶體管（TEET）和浮柵晶體管相結(jié)合，構(gòu)建成了一種全新原理的微電子器件，我們把它命名為半浮柵晶體管(Semi-Floating Gate Transistor，簡稱SFGT)。它的優(yōu)點(diǎn)是速度快、功耗低。這項(xiàng)成果得到了國際同行的廣泛關(guān)注，評(píng)價(jià)這項(xiàng)成果時(shí)將它稱為‘晶體管中的混合動(dòng)力賽車登場了’。”美國一家技術(shù)咨詢公司對(duì)這項(xiàng)成果給出的評(píng)價(jià)是：“半浮柵晶體管能夠解決動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)芯片面臨的技術(shù)問題，有潛在的技術(shù)能力來替代DRAM。”
此外，半浮柵晶體管還可應(yīng)用于CPU芯片的緩存。現(xiàn)有緩存通常采用6個(gè)晶體管構(gòu)成的SRAM結(jié)構(gòu)，集成度低、占用面積大。如果采用半浮柵晶體管，則面積能縮小為原來的20%。SFGT還可以應(yīng)用于圖像傳感器芯片(APS)，提高填充因子，使圖像傳感器芯片的分辨率和靈敏度得到顯著提升。
研發(fā)目標(biāo)：3納米集成電路
現(xiàn)在，張衛(wèi)教授的心里頗為踏實(shí)，由復(fù)旦大學(xué)牽頭組建的國家集成電路創(chuàng)新中心，能夠充分發(fā)揮高校和科研院所資源共享的優(yōu)勢，為產(chǎn)業(yè)界合作搭建共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)；可以更好地匯聚高端人才，開展源頭創(chuàng)新，掌握核心技術(shù)，從而增強(qiáng)集成電路領(lǐng)域的國際合作能力，為我國集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升提供服務(wù)，并為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐。
“我們是一個(gè)中立的、公共的共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，跟企業(yè)的研發(fā)中心不一樣。企業(yè)研發(fā)中心主要是做目標(biāo)產(chǎn)品技術(shù)的研發(fā)，我們這個(gè)中心是瞄準(zhǔn)集成電路的關(guān)鍵共性技術(shù)，突出共性技術(shù)研發(fā)能力、行業(yè)服務(wù)與成果轉(zhuǎn)化的能力。”張衛(wèi)說，共性技術(shù)研發(fā)工作目前主要集中在5納米及以下集成電路的共性技術(shù)，聚焦新器件新工藝研發(fā)，目的是解決我國集成電路主流技術(shù)方向選擇和可靠技術(shù)來源問題，支持高端芯片在國內(nèi)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。“中心目前正在開展納米線圍柵器件、半浮柵晶體管等新器件和新工藝的研發(fā)，到2022年年底，將系統(tǒng)地開展集成技術(shù)研發(fā)，打通5納米集成電路關(guān)鍵工藝，并開展3納米前瞻技術(shù)的研發(fā)，建成具有國際影響力的集成電路先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新中心。”張衛(wèi)介紹說，復(fù)旦大學(xué)在張江校區(qū)已規(guī)劃了建設(shè)約2.9萬平方米的微納電子樓，未來將用于這個(gè)國家集成電路創(chuàng)新中心，爭取三年里打造一支由180名專職科研人員組成的集成電路研發(fā)“第一方陣”。
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