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拳拳报国心 创新永不止

2022-06-18宦菁

风流一代·TOP青商 2022年6期
关键词:多晶硅集成电路科创

宦菁

历经7年时间,田新带领鑫华半导体不断攻坚克难,突破技术重围,不仅填补国内半导体级原材料制造的空白,还让鑫华半导体跻身行业前列,成为全球半导体材料产业链的重要组成部分。

2019年5月,装载着集成电路用高纯度硅料的货船缓缓驶出港口,驶向韩国。当日,江苏鑫华半导体科技股份有限公司(下文简称鑫华半导体)总经理、协鑫集团中央研究院副院长田新虽如往常一般忙碌在研发的岗位上,但思绪却禁不住地翻涌奔腾。1年多的时间、317次生产试验、629项技术和设备的优化改进,凭借着70%的国产设备,鑫华半导体终于系统性解决了集成电路用高纯度硅料杂质释放这一业界难题,生产的集成电路用高纯度硅料通过一系列严格的验证、检测,实现了小批量出口。

从数量上看,这批高纯度硅料的出口似乎并不出奇,但对于在集成电路领域长期处于“卡脖子”状态的国内半导体材料行业而言,鑫华半导体的这次出口有着划时代的意义——不仅突破了原料端彻底祛除和杂质控制这一技术,还在全球首创自动化无接触的硅料处理系统,成为我国首家向国际市场出口集成电路用高纯度多晶硅的制造企业,标志着我国电子级多晶硅突破海外多年技术封锁,填补了国家集成电路产业的一项空白。

通过多年研发和产业化攻关,如今的鑫华半导体拥有5000吨/年的电子级多晶硅生产线,已经成为国内唯一一家产品质量和产业规模达到全球一流水平的电子级多晶硅材料供应商,完成了中国60多年来在此领域未曾实现的突破和超越。

使命立身

时间拉回到6年前,2015年12月,协鑫集团旗下的江苏中能硅业科技发展有限公司和国家集成电路产业投资基金共同投资设立了鑫华半导体。也是从那时起,一直在多晶硅及相关技术领域深耕的清华大学领军创新工程博士、高级工程师田新,肩负起带领鑫华半导体研发团队的责任,向着实现科创突破的目标进发。

“鑫华半导体的成立是带着使命的,就是为了解决中国集成电路原材料电子级多晶硅完全依赖进口、受制于人的局面。”田新说。当时,电子级多晶硅材料的技术完全掌握在德国、日本等国家手中,国内在该领域的研究几乎是一片空白。等不到,也要不到,田新和研发团队面对的,是几近于空白的技术领域。

从零开始,在我国电子级多晶硅理论研究和产业化经验极度缺乏的基础上,怀揣科创报国的使命,田新带领团队通过自主研发并积极调动和引入智能制造、先进材料等相关领域的成果,主导研究开发了三氯氢硅超痕量杂质提纯技术、高效化学气相沉积工艺和无接触一体化智能后处理系统等,解决了长期困扰我国高纯多晶硅领域的“卡脖子”技术难题,实现了对国外老牌企业的“弯道超车”。

敢为人先

作为国内多晶硅材料研发、生产的龙头,协鑫在该领域已有近十年的积累。站在协鑫GCL法多晶硅超大规模清洁生产技术的基础上,立足自身核心技术体系,田新带领团队对国外现有的先进技术去芜存菁,历经3年多时间的技术整合和研发攻关,自主构造出“精馏提纯—气相沉积—副产物循环利用—产品自动化处理”的闭路循环体系。在这个过程中,团队完成了超过600项的核心技术和设备的改进、创新,最终形成了具有完全自主知识产权的电子级多晶硅生产工艺,在技术层面不再受制于人,水平比肩国际领军企业。

生产工艺实现突破,但大规模生产线依旧是摆在田新与团队面前的一大难题。没有设备,鑫华半导体便在引进国外先进技术理念和半导体行业制造标准的基础上,联合众多国内设备厂家共同开发。凭着一股不服输的劲头,团队与设备厂家不仅开发出洁净设备、洁净材料,让整个项目的设备国产化率超过70%,还不断改良工艺技术,掌握了多项核心技术,实现了国内相关设备从无到有,创造了多个行业“首次”。

在此基础上,田新带领鑫华半导体率先在国内建成了首条世界水平的5000吨/年电子多晶硅生产线。这不仅是电子级多晶硅大规模产业化在国内的首次亮相,更是痕量杂质提纯、高等级洁净控制、全流程在线质量监控等长期困扰我国高纯电子级多晶硅量产关键难题的跨越和突破。鑫华半导体生产的电子多晶硅产品的高纯特性达到了目前工业提纯能实现的最高水平,成为国内高端电子级多晶硅的标杆,并实现6英寸到12英寸硅晶圆的全覆盖。

人才推动

奋斗不息,创新不止。践行协鑫集团“创新、创业、争先、领先”精神的鑫华半导体,冲锋在科技创新最前沿,致力于泛半导体材料的开发工作,在电子级多晶硅、硅基电子特气、第三代半导体材料、新能源材料、特种陶瓷材料领域开展了众多创新工作,取得了积极进展。“团队骨干技术人员来自集成电路与工程、化学工程与工艺、应用化学、材料学、过程装备与控制等领域,大多具备10年以上的行业经验,形成了一支结构合理、相对稳定、高效精干且具备国际化研究视野和技术创新水平的研究创新团队。”据田新介绍,团队目前拥有博士2人、硕士15人,江苏省“双创人才”1人、省“333高层次”人才1人及省紧缺人才多人。

作为技术和工艺的总负责人,田新不仅发表多篇专业性论文,拥有11项电子级多晶硅相关发明专利,获得江苏省智能制造专家、中国IC发展优秀青年科学家、徐州市杰出科创企业家等荣誉称号,还始终不忘肩负“科创报国”的使命,组织和带领团队多次承担国家级、省级高精尖纵向课题的研究,实现了多个技术领域的突破。

历经7年时间,田新带领鑫华半导体不断攻坚克难,突破技术重围,不仅填补国内半导体级原材料制造的空白,成为助推半导体产业链国产化的重要力量,还让鑫华半导体跻身行业前列,成为全球半导体材料产业链的重要组成部分。

《青商》:您认为鑫华半导体能够在电子级多晶硅技术领域异军突起,源自于哪些核心竞争力?

田新:我想用四点总结一下——

第一是机遇。在全球新一轮经济和国家“强芯”戰略的重大机遇下,鑫华半导体能够依托协鑫集团自身的硅材料人才、技术、研发、制造等领域的核心优势,集中力量办大事。

第二是人才。在协鑫,人才是最宝贵的财富,对我们鑫华半导体来说更是如此,人才是企业发展不断向前的动力。

第三是自信。人民有信仰、国家有力量。这种发自内心、深入骨子里的文化自信,让我们有了“不达目标不罢休”的决心,激励着我们奋进。

第四是责任。正是责任感,让鑫华半导体勇担“国家使命”,以振兴民族产业为己任,承担了多项国家级课题,成功突破海外多年技术封锁,填补国内半导体级原材料的空白。

《青商》:当您和团队在攻克技术难关时,如果久久不能成功,您的心态如何?

田新:要正确面对科研中的失败,要有一种把科研中的失败当作“乐趣”的心态。当攻克技术细节不顺利或遇到意想不到的问题时,往往是机会来临的时候。

《青商》:是什么支撑您和团队一直在技术领域坚持深耕?缘何能有稳如泰山的定力?

田新:我想用一句话概括——让打胜仗成为信仰,没有退路就是胜利之路。

《青商》:您如何理解工匠精神?

田新:我认为工匠精神不仅意味着内心笃定且精于细节的执着,更是几十年如一日的坚持与韧性。一个充满活力的创新企业离不开天马行空的“才气”,也需要脚踏实地的“匠气”。从制造业大国向制造业强国转变的过程,需要成千上万优秀的产业工人来提升国际竞争力。弘扬工匠精神正是契合了这一时代需求。

《青商》:您如何理解“科创报国”这四个字?或者说您觉得科创报国的关键是什么?

田新:科创报国背后真正的含义是实现中华民族伟大复兴梦。科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。“科技协鑫、数字协鑫、绿色协鑫”,科技为什么被放在首位?我们始终将科技创新工作视为第一生产力,坚持将大量资金投入科技研究。企业要壮大,国家要强盛,核心技术是“命门”。这是要不来、买不来、讨不来的,靠的只能是自己!

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