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追赶信息技术革命浪潮的战略布局者

发表于:2018-04-10 09:08:44
 
  在中国追赶以集成电路为基础的信息技术革命浪潮的艰苦道路上,一代又一代科学家和企业家前赴后继,无怨无悔。如今,中科院院士、中科院上海微系统与信息技术研究所所长、中科院上海高等研究院院长、张江实验室主任王曦,不仅接过了邹世昌等老一辈集成电路科研创新的接力棒,更在产业领域内不断开拓,成为中国半导体行业的战略布局者。“为了国家的迫切需求,科学家有时候要放弃以兴趣为导向的科研,我自己更侧重于产业领域的应用研究。”王曦说,“在我们筑牢产业基础之后,下一代就有条件成为霍金那样天马行空创新的‘疯狂科学家’了。”
 
  开创中国SOI产业化领域
 
  与普通硅片不同,三明治结构的SOI在特殊的环境中能够确保集成电路正常工作,尤其是在航天任务中,卫星上使用的SOI芯片可以有效对抗太空辐射,因此是航天电子器件中不可或缺的关键部件。而制备SOI所需的离子注入技术与王曦的学术方向息息相关。
 
  “从我上清华大学到现在,就一直从事载能离子束的离子注入研究。”王曦解释说,最初SOI材料采用注氧隔离技术,也就是在硅片中注入氧离子,然后高温退火形成SOI三明治结构,目前主流的SOI技术是通过离子注入实现的智能剥离技术。
 
  SOI对工艺要求非常高。举例来说,SOI顶层硅厚度要非常均匀,厚度变化相当于飞机从巴黎飞到上海,飞机上下颠簸不能超过1.5厘米。这就需要通过离子注入来实现精准控制。
 
  在王曦选择SOI这条道路时,该领域还是一个冷门。为了尽快赶上国际先进水平,他带领科研团队通宵达旦地在实验室里加班加点。最终,王曦成功地利用创新技术完成了SOI材料技术工程化研究,建立了生产线。
 
  刚开始,生产线上做出来的SOI硅片瑕疵斑点很多,如同一片片“麻饼”。又经过漫长的艰苦跋涉、昼夜奋战,王曦带领团队终于生产出一个个光润无瑕、晶莹剔透的“三明治”圆片。2001年7月,中科院上海微系统所发起成立了上海新傲科技有限公司,王曦和SOI课题组的几位骨干一同进入公司。新傲成为我国唯一的SOI材料研发和生产基地,不仅解决了我国航天电子器件急需SOI产品的“有无”问题,更成功实现了我国8 英寸SOI产品出口西方发达国家的跨越式发展。
 
  推动我国半导体产业弯道超车
 
  中国进口芯片的费用要超过石油,这个令人震惊的消息让国人正视中国集成电路产业的薄弱。在摩尔定律之下,英特尔和台积电主导的FinFET技术路线成为芯片主流,更为中国集成电路产业追赶国际先进水平设置了很难逾越的技术壁垒。
 
  如何实现弯道超车?手握SOI技术的王曦不断呼吁中国重视FD-SOI技术路线,并在物联网、通信等领域积极开拓市场,形成差异化竞争优势。在王曦的推动下,上海连续举行FD-SOI论坛,会聚国内外科技与产业精英,商讨发展路线。最终,去年2月,投资100亿美元的12英寸SOI芯片厂在成都开工建设,一个新的契机展现在中国集成电路产业面前。
 
  芯片技术路线之争是王曦产业战略智慧的一个缩影。在个人科研兴趣与国家需求方面,王曦更多地选择了后者。他敏锐地发现,在集成电路的上游,12英寸硅片100%依赖进口,便多方奔走筹集5亿元启动资金,成立了上海新升公司,主攻国内的这一空白。近年来,随着国际硅片价格的提升,上海新升迎来了发展良机。“我们希望上海新升的产能在2021年进入全球前五位,占据全球12英寸硅片15%的市场份额。”王曦充满信心。
 
  王曦的信心来自中国对集成电路科技和产业的巨大投入,以及中国对全球人才的吸引力。2004年,王曦前往法国访问Soitec公司时,并不被重视,只能等在大门口的保安室,站在大门口摄影留念。2015年,在王曦的推动下,国家“集成电路产业大基金”与上海国盛等合资成立硅产业集团,并控股上海新升、上海新傲,入股法国Soitec公司,收购芬兰Okmetic公司。曾经被外国公司爱理不理的王曦和中国集成电路产业,如今正在让他们“高攀不起”。
 
  探索创新所需的体制机制
 
  早在上海新傲成立之初,就有同伴问王曦,是否要成立一个新的事业单位,从事SOI产业化研究。王曦的回答斩钉截铁:“一定要进行企业化运作。”在他看来,企业是符合产业技术创新发展的道路。王曦因此被评价为:具有全球视野的战略科学家,具备务实高效执行力的实干家,满怀情怀的领导者。
 
  2012年9月,王曦向上海市领导递交了“超越摩尔”计划,希望通过借鉴美国贝尔实验室、比利时微电子研究中心和台湾地区工业技术研究院的创新模式,推动中国集成电路研发机构对产业的作用。2013年5月,在市科委和嘉定区的支持下,在嘉定注册成立上海微技术工业研究院,企业法人注册,市场化运作。研究院参考现有成功模式,建立集研发、工程、资讯、孵化及投资于一体的产业加速体系,来实践机制创新,跨越产研“鸿沟”,现已成为上海加快全球科创中心建设的“四梁八柱”之一。
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