我国首开22nm IC关键技术研究 让国产芯片“站”起来

中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心的科研团队艰苦攻关，成功开展22纳米关键工艺技术先导研究与平台建设，在我国首先开展该技术攻关。

“高配”团队迎挑战

作为集成电路先导中心特聘的“千人计划”专家，闫江参与了一场与时间的赛跑：在国家科技重大专项02专项的支持下，开展22纳米先导工艺研发。

同时参与这场“赛跑”的，还有中科院微电子所所长执行顾问、“千人计划”专家、研究员杨士宁和集成电路先导中心主任、“千人计划”专家、研究员赵超以及先导中心首席科学家、“千人计划”专家、研究员朱慧珑。

中科院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心团队

在他们的前期忙碌后，一条拥有53台套大型设备的8英寸研发线终于开始运行。

接下来的重头戏是闫江带领团队进行工艺整合与集成，将22纳米工艺器件研发出来。

让国产芯片“站”起来

接到“接力棒”的闫江也将“生死”置之度外：“哪怕有1%的希望，我们都会争取按时高质量地完成研发任务。”

为此，22纳米攻关指挥部制定了一份苛刻的倒计时计划，“流片实验到任何一个环节，相关工艺工程师必须先于流片到位。”闫江说。同时，压缩所有能够压缩的试验环节，甚至有段时间这条8英寸的工艺平台24小时连轴运转。

“2012年4月，我们用20天时间，拿出了第一个线宽比较大的芯片，这验证了整个工艺设备的可靠性。”

“按照紧凑的实验节奏，2012年10月，第一个25纳米栅长的晶体管(NMOSFET)流片实验成功”……赵超回忆着倒计时里的各项欣喜。

“最后，我们做到6次流片实验均首次成功。”闫江说。集成电路先导中心用7个月的时间漂亮地完成了原定两年多时间的工作：国内首次采用后高K工艺流程，获得小于30纳米栅长的NMOSFET和PMOSFET器件，器件性能优良;对栅工程中阈值电压(Vt)调节，界面层去除，栅介质及金属层填充等工艺难点作了系统研发，为工业界的二次开发提供了一系列工艺解决方案。

“到目前为止，我们虽然遇到了不少困难，但都能一步步地克服，顺利地完成既定目标。”赵超介绍，“这说明我们的机制合理、技术方案比较扎实，当然，还有运气好。”

“压力很大，有苦有累，却很甜蜜也非常有成就感。”闫江道出了团队的真实感受。

整个团队的付出开始得到回报：该团队在更具挑战性的鳍型晶体管(FinFET3D)研发上已经取得良好进展。以年轻人为主力军的FinFET研发队伍，已提前完成大线宽的器件集成目标，与工业主流工艺兼容的FinFET工艺集成和器件将在2013年底之前完成。

这些成果将为国内芯片制造企业的生产技术开发扫清道路、为半导体集成电路行业中无生产线设计公司(简称Fabless)及早介入工艺创造条件。赵超表示：“我们有信心与半导体集成电路行业中芯片代工厂(简称Foundry)一起打造自主研发的20～14纳米技术。”