證券時報記者 吳瞬
人眼分辨率約0.1—0.2毫米,光學顯微鏡則約0.2微米,而芯片關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸已縮減至納米級,不及頭發(fā)絲直徑的萬分之一,其檢測已非常規(guī)檢測手段可及。面對納米級的芯片檢測,集成電路檢測技術(shù)猶如一雙“工業(yè)眼”,貫穿于芯片生產(chǎn)的整個周期,守護產(chǎn)品安全的每一個環(huán)節(jié),不可或缺且責任重大。
眾所周知,芯片產(chǎn)業(yè)的自立自強對于我國至關(guān)重要,但鑒于國內(nèi)集成電路測試技術(shù)密集、精度高、質(zhì)量控制嚴格等特點,往往面臨著檢測難題,部分高端檢測技術(shù)更是空白。不過,近年來,中國企業(yè)在高端芯片檢測領(lǐng)域奮起直追,展現(xiàn)出強大的發(fā)展?jié)摿褪袌龈偁幜Α?/p>
廣電計量是國內(nèi)晶圓制造工藝及材料分析的領(lǐng)先者,具備先進制程晶圓制造工藝及材料的分析能力,實現(xiàn)了對先進制程芯片原子級分辨率的形貌表征和成分分析,其集成電路應用驗證平臺已在新能源汽車、北斗導航等多個領(lǐng)域得到應用,累計服務上百家芯片設計、制造和應用企業(yè),助力“中國芯”全面崛起,為芯片產(chǎn)業(yè)高水平自立自強、國家科技發(fā)展進步貢獻力量。
直面痛點
攻克“卡脖子”技術(shù)
集成電路是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表之一,中國已成為全球最大的集成電路市場之一。在國際貿(mào)易形勢日趨復雜的情況下,中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈自主可控進程正在加速推進。
“中國芯”一直飽受良率之痛,芯片制造的每一個階段,從晶圓制造、中測到封裝,每一步都會對總良率產(chǎn)生影響,精確的檢測技術(shù)對良率提高意義重大,其中的難度亦可想而知。
“芯片測試主要的難點有二:一是技術(shù)跨越領(lǐng)域廣,從材料的原子維度分析,到半導體微觀缺陷分析,再到復雜集成電路測試理論和測試方法研究,以及應用端各種應用場景下的失效根因分析與驗證。二是對測試平臺要求高,技術(shù)人才要在不同細分領(lǐng)域具備高度專精技術(shù)能力,測試平臺也要時刻緊跟集成電路的高集成度發(fā)展,不斷做技術(shù)改造提升?!睆V電計量黨委副書記、總經(jīng)理明志茂介紹說。
對此,廣電計量一技術(shù)負責人坦言,前沿芯片的檢測尤其難,這對前沿技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新和積累要求較高。“類似AI芯片等前沿芯片的檢測,對工程師的要求非常高,需要具備前沿芯片領(lǐng)域各個方面的知識儲備,才能對這些芯片進行功能、性能的驗證,包括可靠性驗證等。”
工欲善其事,必先利其器。隨著國家大力攻關(guān)集成電路領(lǐng)域,廣電計量引入一系列高端半導體分析設備,持續(xù)提升專業(yè)服務能力,致力為芯片全產(chǎn)業(yè)鏈提供專業(yè)的質(zhì)量評價與可靠性提升技術(shù)服務。
在這一系列“工業(yè)眼”的加持下,廣電計量的“能力圈”分外寬廣。
“集成電路產(chǎn)品廣泛應用于計算機、通信、消費電子等領(lǐng)域,如果產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān),將會直接影響到用戶的使用體驗和企業(yè)的聲譽。我們檢測行業(yè)的使命就是要為國家急需的戰(zhàn)略行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展保駕護航,大力提升集成電路元器件、上游設備、材料和零部件的可靠性、安全性,為芯片產(chǎn)業(yè)高水平自立自強、國家科技發(fā)展進步貢獻力量?!泵髦久f。近年來廣電計量致力于推動大規(guī)模集成電路國產(chǎn)化發(fā)展,在工程化測試開發(fā)、量產(chǎn)測試等方面構(gòu)建了領(lǐng)先優(yōu)勢,完成了CPU、MCU、DSP、FPGA、DDR等典型大規(guī)模集成電路測試,成為國內(nèi)大規(guī)模集成電路測試的先行者。
同時,廣電計量牽頭完成了工信部“面向集成電路、芯片產(chǎn)業(yè)的公共服務平臺建設項目”,建立起國產(chǎn)化芯片應用驗證平臺,為關(guān)鍵裝備提供了國產(chǎn)芯片替代驗證服務,攻克“卡脖子”技術(shù)難題,助力破解國內(nèi)集成電路產(chǎn)品“不敢用、不會用、不想用”的難題。
明志茂介紹,以車規(guī)級芯片為例,廣電計量是車規(guī)元器件驗證服務能力全面的檢測龍頭企業(yè),建立了車規(guī)元器件檢測驗證公共服務平臺,助力解決國內(nèi)企業(yè)對車規(guī)元器件驗證標準不了解、缺少車規(guī)元器件檢測手段、缺少國產(chǎn)元器件基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等問題,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
“針對國家戰(zhàn)略性領(lǐng)域,我們已建立北斗產(chǎn)品板級組件質(zhì)量檢測公共服務平臺,可覆蓋北斗全頻點測試,為國家星鏈計劃提供專業(yè)、優(yōu)質(zhì)、全方位的檢測分析服務,致力于成為北斗導航SOC量產(chǎn)測試的領(lǐng)航者,助力國家空天一體化建設。”明志茂說。
把握重點
服務戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)
作為國內(nèi)領(lǐng)先的國有第三方計量檢測上市企業(yè),廣電計量是國內(nèi)上市公司中少數(shù)以服務國家科技進步為使命,涵蓋計量檢測、科研服務、評價咨詢等業(yè)務領(lǐng)域的第三方服務頭部企業(yè)。
除了對集成電路檢測的全力投入,廣電計量還為特殊行業(yè)、航空、低空經(jīng)濟、智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車等重點領(lǐng)域提供全產(chǎn)業(yè)鏈綜合技術(shù)解決方案,推動產(chǎn)業(yè)高可靠性、高安全性發(fā)展,從國之重器到高端裝備,從衛(wèi)星通信到集成電路,伴隨高科技下游行業(yè)同步發(fā)展,特別具有科技含量,對國家安全、人民健康安全具有重要意義。
“廣電計量從事計量超過60年,深耕檢測領(lǐng)域數(shù)十年,與海外一流企業(yè)的差距逐步縮小,甚至在計量校準、可靠性與環(huán)境工程、電磁兼容等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了領(lǐng)先?!睆V電計量黨委書記、董事長楊文峰告訴證券時報記者,廣電計量的國產(chǎn)大飛機C919試驗驗證就是又一經(jīng)典案例。
近年來,廣電計量緊跟國家戰(zhàn)略,長期深耕在大飛機產(chǎn)業(yè)鏈試驗標準領(lǐng)域,并不斷進行技術(shù)積累。楊文峰表示,公司此前就早已布局并開展大飛機相關(guān)檢測業(yè)務,主要為C919、ARJ21等機型提供適航取證過程中的設備級和系統(tǒng)級鑒定試驗、高場強混響試驗、研發(fā)過程中的科研技術(shù)支持等服務。“比如,在無人駕駛載人航空器適航取證中,公司與多家電動垂直起降飛行器(eVTOL)頭部企業(yè)建立深度合作,支撐了全球首個載人eVTOL型號TC適航取證,為飛控系統(tǒng)、機載電子與通信、動力裝置及電池、關(guān)鍵芯片等重要系統(tǒng)和元件提供專業(yè)服務。”
在這一系列的基礎(chǔ)之上,廣電計量不斷實現(xiàn)自主可控技術(shù)攻關(guān),并在C919上取得突破。廣電計量通過組建技術(shù)專項團隊采用自主檢測技術(shù),按照國際先進適航標準要求,構(gòu)建了大飛機的電子、機械、液壓等30多個設備的試驗驗證能力,完成了C919適航取證過程的多個設備級和系統(tǒng)級鑒定試驗,實現(xiàn)不出國門就能自主完成多項機載產(chǎn)品適航驗證試驗項目,為民機產(chǎn)業(yè)鏈設計及制造企業(yè)大幅節(jié)省時間成本和費用成本,助力國產(chǎn)大飛機“一飛沖天”。
“我們將與國家戰(zhàn)略同頻,與產(chǎn)業(yè)發(fā)展共振,堅持為國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)服務,堅持為國家科技創(chuàng)新服務,堅持為國家質(zhì)量提升服務,依托院士工作站、技術(shù)研究院等創(chuàng)新平臺,持續(xù)構(gòu)建與新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展相匹配的新技術(shù)、新方法與新能力,以一流的計量檢測服務為質(zhì)量強國建設貢獻力量?!睏钗姆逭f。
當好支點
發(fā)揮“四兩撥千斤”作用
“計量檢測是國家質(zhì)量基礎(chǔ)設施的重要組成部分,對發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)揮‘四兩撥千斤’的作用。針對傳統(tǒng)行業(yè),我們幫助能源、通信、電力等行業(yè)‘智轉(zhuǎn)數(shù)改’,實現(xiàn)從1到N的遞增;針對新興產(chǎn)業(yè),我們助力數(shù)字經(jīng)濟、低空經(jīng)濟、智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車等行業(yè)提速發(fā)展;針對未來產(chǎn)業(yè),我們前瞻布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、人形機器人、人工智能等領(lǐng)域,甚至探索技術(shù)創(chuàng)新‘深水區(qū)’‘無人區(qū)’,在定標引領(lǐng)、技術(shù)突破、產(chǎn)品升級等方面發(fā)揮作用,實現(xiàn)從0到1的突破。”楊文峰說。
而要實現(xiàn)這一系列目標,離不開廣電計量背后的科研實力和長期投入。截至2024年6月底,廣電計量先后主導或參與國家、行業(yè)、地方標準284項,承擔國家省市科研項目179個,累計獲得授權(quán)專利566項,科研創(chuàng)新能力位居行業(yè)前列。
在研發(fā)建設上,明志茂介紹,首先,廣電計量持續(xù)實施技術(shù)引領(lǐng)戰(zhàn)略,依托院士工作站、技術(shù)研究院平臺優(yōu)勢,成立十大重點實驗室;加速布局數(shù)字經(jīng)濟、低空經(jīng)濟、人工智能、新型儲能、生命科學、深海工程、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、航空航天、量子計量、先進核能等戰(zhàn)略新興領(lǐng)域,為公司高質(zhì)量發(fā)展增添技術(shù)儲備和能力。其次,持續(xù)保持高比例研發(fā)投入。公司研發(fā)投入占營收比例約10%,2024年技術(shù)改造投入預計2.98億元。最后,持續(xù)引入高水平人才團隊。公司組建了一支由學科帶頭人、資深行業(yè)專家和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人領(lǐng)銜的科研創(chuàng)新團隊,博士人數(shù)超40名,碩士人數(shù)超500名,持續(xù)優(yōu)化引才用才機制,激發(fā)人才創(chuàng)新活力。
“數(shù)字化、智能化時代撲面而來,廣電計量將瞄準全球重大前沿技術(shù)和新質(zhì)生產(chǎn)力技術(shù)突破的重要方向,持續(xù)完善數(shù)字化實驗室、大數(shù)據(jù)運營中心等數(shù)字化平臺,積極推進數(shù)字化、智能化和自動化發(fā)展。同時依托院士工作站等高層次科技創(chuàng)新平臺,持續(xù)完善新質(zhì)生產(chǎn)力十大重點實驗室,為國家科技進步與產(chǎn)業(yè)升級提供堅實的服務保障,致力成為‘2035科技強國’戰(zhàn)略的質(zhì)量先鋒企業(yè)?!睏钗姆逭f。