三星半導體超越技術極限

【光明日報·國際教科·科技前沿】

半導體是一個日新月異的科技產業，最新的半導體技術已經發展到以納米為單位（1納米相當於1米的十億分之一）。

以現在的20納米工藝為例，如果在作為半導體原料的直徑為30cm的晶圓上畫出一條線，然後把這張晶圓放大到地球大小的尺寸，那麼20納米的線的粗細大概相當於85cm左右。

如今的半導體技術，可以看成是一種把地球看作帆布、用85cm粗的毛筆進行繪畫的技術。

但是，即便如此微細的技術也無法滿足未來半導體製造的要求。

生產半導體就像平常照相成像的原理一樣。

未來使用的半導體晶片必須有極為微細化的電路，而使用一般的光源會產生波長干涉，無法準確將電路投射到晶圓上，因此必須使用EUV這種波長極短的光源。

然而EUV設備至今為止也沒有完全實現商用化。

作為試用品的EUV設備，每台的價格大約1億美金。

20世紀七八十年代，內存晶片的技術競爭主要集中在容量上。

誰更快生產出容量更大的半導體，誰就能在市場上取勝。

當時，半導體技術的發展主要由美國和日本兩國主導。

比起其他技術上落後的企業，美日兩國的企業會通過率先開發新一代大容量的產品而獲利，而當其他企業在技術上漸漸追趕上來時，又開始大幅降價，使得後進企業很難獲利。

然而，產業結構的變化伴隨著市場的拐點出現了。

80年代末，只有研究所和企業才使用的電腦逐漸出現在了普通消費者的家中，這標誌著「個人電腦時代」的到來。

而當電腦成為個人消費品後，半導體市場則得到了飛速的發展。

準確預測這一變化的有兩家公司，那就是英特爾和三星電子。

英特爾為了避開多家公司參與的競爭日益激烈的內存晶片市場，決定集中精力做CPU市場。

三星雖然進入市場較晚，但是卻研發出了許多領先的技術。

1992年兩家公司同時在綜合半導體和DRAM半導體領域取得第一的業績後，這個紀錄一直保持到現在。

截至2010年，中國生產的半導體集成電路占據全球生產量的9%。

但中國計劃到十二五計劃結束的2015年，將產量增加到15%，并力爭成為占世界半導體產品消費量50%的電子產業大國。

為了達成以上目標，截至2015年，中國計劃培育1至2個年銷售額達到32億美金以上的半導體製造企業，2至3個年銷售額達到11億美金的半導體製造企業。

另外，在半導體設計領域，培育5至10個年銷售額達到3億美金的企業。

綜合各種數據判斷，這個目標很有可能成為現實。

2012年，海力士半導體（中國）有限公司的年銷售額達到了16.8億美元，如果每年保持18%的增長率，到2015年即可實現翻一番的32億美元的銷售額。

同時，三星電子西安半導體工廠今年5月已經投產，這個工廠採用了最新技術3D V-NAND，因此西安成為了全球矚目的半導體生產新基地。

V-NAND是三星電子自主研發的NAND快閃記憶體的名稱，將現有半導體晶片的平面設計模式創新性的改為3D立體堆疊式設計，產品性能和容量都將得到提高。

韓國雖然較晚進入半導體產業，但很快在技術開發上追上了先進企業，並最終成為半導體技術的領軍企業。

在三星電子的西安半導體工廠中投產的產品，是由三星去年成功開發的最新快閃記憶體晶片。

新型的晶片將目前為止以平面為主的晶片設計，旋轉90度，用立體堆疊的方式擴大存儲容量，是一項完全嶄新的技術。

過去，韓國企業之所以能夠在半導體市場迅速發展，得益於傳統電腦向個人普及的機遇。

另外，隨著模擬終端轉向數字終端，手機市場得到蓬勃發展，而三星也把握時機，在DRAM之外積極開拓快閃記憶體市場，不僅為自身的發展增添了新動力，也使得三星開始在電視和手機市場嶄露頭角。

企業是市場的生物，適者生存。

為了滿足消費者日新月異的要求，市場每分每秒都在變化。

然而，變化中總蘊藏著機會。

只有時刻為變化做好準備，不斷努力，才能在變化中尋求商機。

而為了隨機應變地適應市場變動，正是三星啟動西安半導體工廠的意義所在。

（光明日報記者 李盛明）