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俄罗斯半导体产业 振兴指日可待

时间:2009-11-17  浏览:
俄罗斯电子工业的基础源于解体前的苏联。前苏联拥有精良的军用电子工业。然而俄罗斯经历了上世纪90年代的经济停滞甚至衰退。至1996年,大约有130家半导体厂关闭和归属原各加盟共和国,占原苏联全部微电子生产企业的90%左右。迈入21世纪后,执掌权力的普京总统稳定了俄罗斯的政局和发展了经济。此外,凭借出口能源,俄罗斯目前拥有了世界排名第3的外汇贮备,2006年俄罗斯经济已基本恢复到苏联解体前的水平。这都为俄罗斯电子工业的振兴提供了良好机遇。特别是普京总统顺应世界各国发展的潮流,在2002年提出2002年至2010年的“电子俄罗斯”发展战略,信息技术被列为俄未来科技发展的九个优先发展领域之一。近年来随着俄罗斯经济的复苏,俄罗斯电子工业的年增长率平均超过了30%,俄罗斯的半导体工业也随之有了显著的进步。信息技术产业目前已成为俄罗斯经济领域最活跃的行业。上市的信息技术公司更是俄罗斯证券市场上的领头羊,推动着俄罗斯创新经济和知识经济的发展。


概况

据2004年的统计,俄罗斯的半导体行业的销售额约为20亿美元,仅为苏联解体前经济顶峰时的三分之一左右。俄罗斯大部分半导体厂商拥有4英寸及6英寸的硅圆片生产线。个别厂商拥有8英寸生产线。在这些生产线上采用0.35、0.5、0.8和1微米节点的生产工艺,大批量地生产本国所需的各种类型的半导体器件,满足了航天、航空、潜艇、原子能、导弹等军工部门的需求以及各种民用电子如医疗设备、家用电器等各方面的应用。尽管其半导体工艺技术的整体水平落后于欧、美、日等先进国家厂商约10年,然而其产品以品种全、实用、耐用、性能稳定并且拥有独立技术而称誉全球。缺点是器件体积相对较大。可以说,正是在军品半导体器件的带动下,冷战时期苏联的半导体工业支持了其与美国争霸世界的人造卫星、航天飞船、洲际导弹、先进战机、氢弹和原子弹等军事项目的发展。

目前俄罗斯拥有数十家半导体厂商,总计有4000名专业工程师和研究人员。俄罗斯有几家享誉世界的半导体研究所,其中有两位大牌科学家是诺贝尔奖金获得者。俄罗斯还拥有一批教育传统优异的高等技术院校,其先进的半导体专业,培养了一大批数理基础扎实的年轻有为的科技人员和工程师。早在10年前,这些科研人员和优秀的工程师,不少已被美国和韩国的电子公司招揽,赴国外或者进入俄罗斯的外企效力。由于俄罗斯教育普及率高达98%,雄居世界之首,因而其半导体企业人员的素质较高。按照“电子俄罗斯”发展战略,至2010年俄罗斯将成为全球领先的电子国家之一。

技术实力雄厚

俄罗斯最重要的半导体研究所是俄罗斯科学院约飞技术物理研究所,其拥有两位诺贝尔物理奖获得者。俄罗斯最大的半导体公司为Mikron公司,其科研力量雄厚。在始建于1998年的俄罗斯硅谷,即邻近莫斯科的捷列诺格勒市(Zelenograd,距莫斯科市中心24英里),还有新兴的半导体设计厂商Elvees公司、UniqueICs公司和IDM公司等。此外,著名的圣彼得堡国立技术大学和俄罗斯电子科技大学,在半导体科学研究和器件开发方面有不少世界领先的成果。现分别介绍如下。

俄罗斯科学院约飞物理技术研究所位于圣彼得堡。该所时至今天仍是俄罗斯科研机构中最好的研究所,这里聚集了一批俄罗斯物理学界最优秀的物理学家。可以说,他们的工作为俄罗斯甚至世界的现代信息技术发展奠定了基础。在该所当了十余年所长的阿尔费罗夫院士(Ж.Алферов,1930年出生),是2000年诺贝尔物理学奖获得者。他现任俄罗斯科学院副院长,兼俄罗斯科学院圣彼得堡科学中心主任,2006年6月被中国科学院聘为外籍院士。阿尔费罗夫在1970年40岁时,获得约飞技术物理研究所科学博士。在获得博士学位的同一年,阿尔费罗夫及其领导的研究组在世界上领先研制成功室温下连续波双异质结构半导体激光器,从而创立了现代异质结构物理学和电子学。他们的原创性工作为半导体激光器的室温激射和光通信技术的兴起,为高性能太阳能电池和发光二极管的开发和应用,奠定了坚实的基础。该所在连续型微透镜封装高功率半导体激光器和高功率半导体激光器上一直居世界领先地位。此外,该所的环型托卡马克聚变装置也享誉全球。

俄罗斯国家微电子研究所,即MRI,成立于1987年。其为俄罗斯通信工业的专用集成电路计算机辅助设计中心,曾开发出300多种专用集成电路,广泛用于俄罗斯各企业。近年来,该研究所已成为俄罗斯领先的亚微米节点的专用集成电路的设计中心。2001年其创建了通用的集成系统芯片的IP(知识产权)模块库。该研究所专攻数字电视、全球导航系统、航天用器件、卫星通信、生态监测和无线定位等方面的半导体器件。在DSP、RF、SoC和混合信号器件以及超低功耗等产品和技术上拥有较强实力。

俄罗斯科学院的无线技术和电子学研究所(IRE,RAS)有110名科研人员。其成立于1953年,位于原国立莫斯科大学物理系大楼内。主要进行无线科学、物理电子学和量子电子学、无线工程和计算机科学的基础研究。他们研究成功的UWBChaotic通信技术在传输速度、传输距离、功耗和价格上优于IEEE802.g。按照俄罗斯传统的保密原则,其研究成果的详情对外公开的不太多。

此外,俄罗斯科学院西伯利亚分院的半导体研究所也聚集着一群优秀的微电子专家,其实力不可低估。

俄罗斯最大的半导体制造企业Mikron公司位于俄罗斯硅谷捷列诺格勒市,始建于1965年。前苏联时代,其分子电子研究所以进行超高速砷化镓集成电路等通信领域的器件的基础研究而闻名。早在1985年,他们已拥有一个1.5微米线宽的超净车间,可媲美当时西方的工艺水平。上世纪90年代下半期,香港华科电子有限公司开俄罗斯微电子工业合资生产之先河,率先在Mikron公司投资5000万美元,引进线宽1微米的制造设备,生产低档消费类电子芯片。得益于俄罗斯政府出台的特殊扶持政策,1998年后华科公司进口的原材料和产品,经保税仓库出口亚洲国家。而俄罗斯政府对Mikron公司的出口利润给予退税22%的奖励。由于俄罗斯政府的优惠待遇以及西方厂商对Mikron公司雄厚实力的青睐,该公司目前已拥有合资的0.18微米工艺的批量生产线。2006年这些生产线已满负载运行。看好俄罗斯的人才和高素质的技术人员,欧洲的意法半导体公司目前正与Mikron公司合作,开发面向欧洲和俄罗斯市场的智能卡与汽车电子组件。德国的英飞凌公司也与Mikron公司合作,开发0.18微米工艺的电子护照芯片。英飞凌公司还拆迁了其使用过的深亚微米生产线,将其安装在Mikron公司。从18个月前破土动工到2006年10月开始批量生产经认证的硅圆片,该生产线的建设和启动只花了10亿美元。

Elvees公司成立于1990年3月。其原属苏联国家航天电子科学和工业公司,过去30年一直从事太空轨道站和星载仪器仪表的半导体器件的开发工作。前苏联的第一块CMOS集成电路就是由这里的专家们开发成功的,他们为俄罗斯的航天业提供了大量高质量的器件。Elvees原义为超大规模集成电路工程和嵌入式系统研究和开发中心。目前拥有180位工计师。现在他们开发出了多芯处理器平台“MULTICOR_E”。该公司已开发出400种器件。设计周期为半年至9个月。他们设计出了俄罗斯自已的数字信号处理器、集成系统芯片、各种用于航天和保安系统的器件以及用于3G和WiMAX等各种通信领域的芯片,并正在开发先进通信器件的通用设计平台。他们还主持俄罗斯电子标签的设计。他们设计的0.25微米的数字信号处理器已大批量生产。

位于俄罗斯硅谷捷列诺格勒市的UniqueICs公司是一家成立于2000年的集成电路设计公司。捷列诺格勒市是前苏联时代若干个战略技术科研基地之一,拥有数千名前苏联国防尖端工业一流的科学家和工程技术人员。该公司共260名员工。以CEO尤里博士为首,公司拥有100多名富有经验的能干的专家。其中包括27位博士和在读博士生,82位拥有硕士学位的工程师,18位在读研究生和10位科学工程学士,真可谓集中了一大批高学历的优秀人才。他们主要从事微电子和光系统芯片的设计和开发,其中包括计算机外设、多媒体数据处理器、彩色图像接收器、微机电系统、激光器和光谱仪、EDA工具和接口等,产品有网络摄像器、MP3、图像接收器、游戏机摇杆等。该公司关注亚洲的业务,在我国香港特别行政区和马来西亚有办事处。设计出的芯片主要在马来西亚制造。

成立于1991年的IDM公司,凭借多年的器件设计经验,可为有特殊要求的客户,在规定的预算内按时间要求为其设计集成电路。该公司在数字电路、模拟电路、混合信号电路、双极电路、无线(射频)电路和系统模块等方面的设计上与莫斯科大学有密切的合作关系。以其软件开发团队为主,公司独立开发出了通用的“虚拟高性能系统芯片设计平台”。这一成果在业界领先。目前该公司与7家本国的科研机构合作,重点攻关无线通信和第4代移动通信的相关器件。

圣彼得堡国立技术大学,在前苏联时代又被称为加里宁工程学院,是1899年创建的历史悠久的、以理工科为主的综合大学,被认为是俄罗斯顶尖的理工科大学,其在俄罗斯高等教育领域的地位相当于我国的清华大学,也是一所世界级的著名大学。圣彼得堡国立技术大学拥有多个半导体类专业。其包括:半导体物理与技术研究、半导体和绝缘体物理、半导体物理和NAO电子、半导体物理和极微小电子、半导体物理和技术等。该校在前苏联其主要承担军用领域的先进技术的研究和产品开发。其在多媒体软件和移动通信器件的开发上具有世界领先的水平。近年来该校也扩大了国际合作,为日本索尼公司的游戏机开发了大量软件。

也位于圣彼德堡的俄罗斯电子科技大学是一所有优良传统的俄罗斯著名高校。始建于1886年的俄罗斯电子科技大学,其无线工程系、电子工程系、电子和计算机科学系和光电子学系是世界领先的教育和科研中心。其校拥有强大的教师阵容,在近千名的教授和副教授中,70%有博士学位,有30人获得过国际和全俄的奖项,有30多名俄罗斯科学院和国外科学院的外籍院士。其光电子学系系主住Z.阿尔弗罗夫获得过诺贝尔物理学奖。特别值得一提的是世界电磁学和无线通信的泰斗级人物A.C.波波夫就是该校的教授,其后又被推选为该校校长。美国IEEE学会2005年5月颁发特别贡献奖状,表彰波波夫1895年在世界上首次实现无线电波的连续传输。该校在射频电路的基础理论研究上在世界领先。该校在半导体研究上有不少成果,是俄罗斯重要的微电子研究中心之—。

另外,在捷列诺格勒市的另一家俄罗斯大型半导体制造企业Angstrem公司,也拥有了0.18微米工艺的批量生产线,并且目前正与Western公司就20项0.18微米节点的设计和2项0.13微米节点的设计进行接洽。而美国、欧洲和亚洲的其它半导体公司也正着手评估Angstrem公司的营运,准备与该公司开展进一步的合作。2006年11月传来消息,Angstrem公司将购买美国AMD公司在德国的德累斯顿的微处理器工厂中的制造设备,该二手设备每年能够生产1200万个采用0.13微米工艺的芯片。据计估这是一条8英寸硅圆片的生产线,购买价格为2.5亿~3亿美元。运回俄罗斯后,该生产线将安装在位于捷列诺格勒市南部工业园内Angstrem公司的厂房中。这条生产线将用于制造供出口的高端产品,其每年的产值可望达到10亿美元。

顺便介绍一下位于白俄罗斯首都明斯克的INTEGRAL集团以及其附属的SOE半导体工厂。SOE半导体是前苏联仅次于Mikron的最大的半导体制造厂。其在半导体器件的设计、制造以及销售等方面,已经有了40多年的经验。该公司的产品已经通过了ISO9001和美国飞斯卡尔公司的QCR认证。其拥有4条硅圆片的生产线、3个封装车间和3个光掩膜车间。2003年SOE半导体工厂在我国上海建立了代表处。其主要产品有:TV、VCD、DVD、通讯设备和工业电子设备中的各种器件。可提供OEM业务并可为客户提供芯片设计和硅圆片委托加工的服务及封装测试等各项业务。

喜忧参半的现况

相对而言,乏善可陈的是俄罗斯其余的器件生产企业。除上面提到的Mikron和Angstrem公司之外,其余绝大部分器件生产企业的亚微米工艺技术和设备落后于世界先进水平10几年。由于前些年的经济困境缺少资金,俄罗斯微电子工业的技术设备几乎没有更新过,与国际上先进的生产技术水平的差距在加大。此外,由于苏联解体后一部分微电子生产企业分布在俄罗斯境外,所以俄罗斯损失了大约40%~50%的70-80年代研发的技术和设备,例如上述的INTEGRAL集团以及其附属的SOE半导体工厂。目前有几十家器件生产厂在继续运行。众所周知,半导体生产线是“吞金虫”。缺乏资金和西方对先进器件生产设备的封锁,使俄罗斯大部分微电子企业无法进行现代化技术改造和建立先进的微电子产品生产线,从而不能及时掌握新的0.5、0.35、0.25、0.18微米等4档水平的工艺技术。由上述俄罗斯科研单位和器件设计公司开发的先进器件,许多只能委托国外特别是亚洲的“代工厂”生产。目前俄罗斯新开发的军事技术装备中70%左右的电子元件依靠进口。因受西方封锁,理所当然俄罗斯所拥有的核电站、宇航技术和导弹核武器等领域所需的关键产品只能使用本国生产的电子元器件。俄罗斯军事部门受到国产微电子器件质量次(主要指体积等物理因素,而并非可靠性和器件性能)和价格高的困扰,因而减少了对本国器件的采购。近年来俄罗斯国防部对国产电子工业产品的订货量减少了83%~88%,这更使依赖军工产品高利润生存的俄罗斯大部分微电子企业雪上加霜,陷入进一步的困境。

面对这一局面,不少企业正谋图振兴,例如,始建于1953年的Pulsar公司,是在苏联境内最早建立的半导体工厂之一,其专门生产功率电子器件。该公司总经理AndreiVasiliev表示,愿意聆听任何有关实现功率电子组件厂现代化的策略建议。他说:“我们正生产适合通信应用的L波段微波晶体管,市场对我们所制造的组件需求量也持续成长。”

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