中國芯片的制造達到了什么水平?還要過多少年才能趕上美國?
如果始終堅持寧做雞頭也不做鳳尾,有時就會過得很難受。企業發展要走全球化道路,善于利用外腦,只有引進來走出去,才能快速補課。
上海硅產業集團股份有限公司執行副總裁,上海新昇半導體科技有限公司、上海新傲科技股份有限公司董事長李煒
當初李煒可能并沒有想過要成為一名企業家,20年前,他還是中國科學院上海微系統與信息技術研究所的一名研究人員,懷著一腔熱情要把科技成果產業化,只是當初他以為三五年能完成的事,結果一走走了20年,直至今日仍在路上。
如今,他身兼三職,既是上海硅產業集團股份有限公司(下稱滬硅產業,688126)的執行副總裁,也是上海新昇半導體科技有限公司(下稱新昇半導體)、上海新傲科技股份有限公司(下稱新傲科技)的董事長。他參與創建的新傲科技解決了中國SOI(Silicon-On-Insulator,絕緣襯底上的硅)材料的有無問題,新昇半導體化解了中國300mm(12英寸)大硅片“卡脖子”難題,滬硅產業則已成為中國大陸規模最大的半導體硅片制造企業之一。
日前,李煒在接受澎湃新聞專訪時分享了他的創業之路。回顧自己從科學家到創業者的二十年生涯,李煒覺得科學家創業者最需要克服的是“清高勁”,“如果總認為自己說的是不容置疑的,那么創業十之八九是要失敗的。”
放棄事業編投身SOI技術產業化
1989年,李煒考入清華大學,一心想學微電子學的他卻進了機械系,1997年考中國科學院上海冶金研究所(后更名為中國科學院上海微系統與信息技術研究所)的博士時,他毫不猶豫地選擇了微電子學專業,從此開始了泛半導體的研究,并接觸到了SOI工藝。
SOI工藝類似三明治結構,是在頂層硅和背襯底之間引入一層埋氧化層,上層的硅既要薄也要均勻。博士畢業后留在冶金研究所工作的李煒被鼓勵將SOI技術產業化,這正合他意,“實驗室技術只有變成產品才會形成價值鏈循環,從研究到產品到獲得資金,資金再反哺研究。”與其在研究所里默默做一顆螺絲釘,不如出去闖一番天地,李煒下定決心“一定要做公司”。
2001年,包括李煒在內的6名博士選擇停薪留職,創立新傲科技。“停薪留職,意味著我們從物理和心理上離開了研究所,投身到產業界搞產業化”,李煒說,后來公司面臨改制,他選擇放棄了事業編,徹底全身投入到新傲科技的發展中。
但創業并沒有那么容易,“公司真的不好做,很長一段時間甚至是在生死線上掙扎。”還好他心態樂觀,經過多年努力,團隊最終開發出了超低劑量SOI工藝,在國際上獨創了具有自主知識產權的注氧鍵合Simbond-SOI技術。
但很快,李煒又迎來了新的挑戰。為實現300mm半導體硅片自主可控的國家戰略,上海勇挑重擔,于2023年6月成立了新昇半導體。中科院院士、時任中科院上海微系統與信息技術研究所所長王曦找到李煒,動員他前往由張汝京擔任總經理的新昇半導體擔任董事一職。
最初,李煒心理上是拒絕的。因為他知道,不管是技術難度、資金投入強度,還是客戶接受程度,研制12英寸硅片的難度比SOI技術產業化難上10倍。此時,他已經在新傲科技干了十多年,“已經講了十幾年情懷,如果再去做大硅片恐怕又得講十幾、二十年的情懷,我這一輩子講講情懷就講過去了。”
抓住時機突破產業發展瓶頸
半導體硅片是最基礎的集成電路材料,90%的集成電路在硅片上制造,硅片相當于集成電路行業的糧食,處于半導體產業鏈的最上游。半導體硅片可分為拋光片、外延片和SOI硅片。硅片的產量和質量直接制約半導體產業及下游通信、汽車、計算機等行業發展。300mm大硅片在2002年進入市場后,如今已成為芯片制造的主流材料,使用比例超過七成。
300mm大硅片的制造是一個挑戰極限的過程。以拉晶為例,世界上最大的鉆石是3106克拉,重600多克,300mm大硅片的拉晶環節相當于經過6天5夜生長出450千克左右的金剛石結構的鉆石,并且要求結構完美、沒有缺陷。
晶體生長后要求表面潔凈,在300mm大硅片上,14納米工藝節點要控制19納米尺寸的顆粒,這相當于在長三角范圍內,1毛錢大小的硬幣數量不能超過10個。“硅片好不好,就看平整度好不好。”李煒介紹,300mm大硅片的片內平整要求相當于1000公里長度內只起伏1-10厘米。
由于硅片生產具有較高技術壁壘,因此硅片市場集中度高。在新昇半導體成立前,日本信越化學、日本勝高集團、德國世創(Siltronic)等五家主流硅片供應商的全球市場份額占98%。中國的300mm半導體硅片100%依賴進口,成為集成電路產業鏈建設與發展的主要瓶頸。
“大硅片在中國起步時間比國際同行晚了16年”,李煒說,中國發展大硅片的過程就是補課的過程,必須加速、加倍投入。
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