那些清華人:中國(guó)造芯故事掠影
芯片被人形象地比喻為國(guó)家的“工業(yè)糧食”,是信息產(chǎn)業(yè)的核心,是所有電子整機(jī)設(shè)備的“心臟”。20世紀(jì)90年代至今,人們先后經(jīng)歷了從PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))到智能手機(jī),再到5G+AIoT時(shí)代,并且隨著我國(guó)成為全球智能手機(jī)、家電、各種智能電子產(chǎn)品等的制造和組裝中心,芯片需求量更是日益激增,芯片進(jìn)口金額早已遠(yuǎn)超石油。而近年來(lái)海外巨頭卻頻頻在核“芯”技術(shù)上“卡脖子”,中興、華為事件就是美國(guó)針對(duì)中國(guó)“芯”病的“精確狙擊”。
可以說(shuō),芯片強(qiáng)則產(chǎn)業(yè)強(qiáng),芯片興則經(jīng)濟(jì)興,芯片產(chǎn)業(yè)是新時(shí)代下中國(guó)輸不起的戰(zhàn)爭(zhēng)。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè);對(duì)此,中國(guó)近幾年在扶持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策、資金等層面不斷加碼。2014年至今,國(guó)家先后出臺(tái)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》、“十三五”“十四五”集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、各種稅收優(yōu)惠政策、國(guó)家大基金一、二期等政策,全力支持中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主可控。
我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)隨之進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)代,“中國(guó)芯”紛紛實(shí)現(xiàn)重大突破。在芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)以及上游材料和設(shè)備的一整條垂直分工的全球產(chǎn)業(yè)鏈中,被形容為“半導(dǎo)體制造之光”的中芯國(guó)際、華虹宏力、華潤(rùn)微、上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)(滬硅產(chǎn)業(yè))等半導(dǎo)體制造領(lǐng)域企業(yè),因承擔(dān)了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的遠(yuǎn)大目標(biāo)而備受關(guān)注。
在這些企業(yè)中,眾多杰出的關(guān)鍵決策者出自清華大學(xué),有78級(jí)無(wú)線電電子學(xué)系的江上舟、張文義;82級(jí)熱能工程系的張素心;83級(jí)無(wú)線電電子學(xué)系的趙海軍、工程物理系王曦;89級(jí)機(jī)械工程系的李煒等,為鑄就“中國(guó)芯”貢獻(xiàn)了一腔熱血,畢生熱情。他們的拼搏故事也在“中國(guó)芯”制造史上寫(xiě)下了濃墨重彩的篇章,正是實(shí)踐清華校歌“大同爰躋,祖國(guó)以光”的最生動(dòng)的寫(xiě)照。
李煒:堅(jiān)守國(guó)產(chǎn)硅片領(lǐng)域20年
半導(dǎo)體硅片是芯片制造的重要材料,是集成電路大廈的基礎(chǔ),也是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈與國(guó)際先進(jìn)水平差距最大的環(huán)節(jié)之一。特別是12英寸大硅片領(lǐng)域,在2017年以前甚至完全處于空白的狀態(tài)。這一格局在2017年底被悄然打破,國(guó)家02專項(xiàng)300mm(12英寸)大硅片項(xiàng)目的承擔(dān)主體——上海新昇半導(dǎo)體科技有限公司(下文簡(jiǎn)稱為“上海新昇”)率先實(shí)現(xiàn)12英寸大硅片量產(chǎn),填補(bǔ)了這一空白。

2002年上海國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上,李煒向時(shí)任中科院院長(zhǎng)路甬祥院士介紹新傲科技開(kāi)發(fā)的SOI產(chǎn)品
上海新昇成立于2014年,其主要?jiǎng)?chuàng)始人之一是中科院院士、時(shí)任中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所(簡(jiǎn)稱“中科院上海微系統(tǒng)所”)所長(zhǎng)的王曦。與王曦一起參與創(chuàng)辦上海新昇的還有現(xiàn)任滬硅產(chǎn)業(yè)執(zhí)行副總裁、上海新昇董事長(zhǎng)李煒。20年前,同樣是由王曦和李煒等組成的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)建成了我國(guó)第一條SOI生產(chǎn)線,解決了我國(guó)SOI產(chǎn)品的有無(wú)問(wèn)題。
值得一提的是,王曦和李煒都是清華大學(xué)校友,前者于1987年畢業(yè)自工程物理系,后者于1989年考入機(jī)械工程系。
師兄弟會(huì)師中科院上海微系統(tǒng)所
李煒報(bào)考清華大學(xué)時(shí)填報(bào)了三個(gè)志愿,分別是電機(jī)工程系、微電子系和機(jī)械工程系;結(jié)果他沒(méi)有如愿考入前兩個(gè)志愿,反而以名列前茅的成績(jī)被招入機(jī)械工程系深造。但李煒與集成電路的緣分似乎早已注定,10年之后,他兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)還是回到了微電子領(lǐng)域成了一名博士。
1997年,碩士畢業(yè)的李煒報(bào)考了中科院上海微系統(tǒng)所的博士,成為鄒世昌的弟子。彼時(shí),鄒世昌院士事務(wù)繁忙,學(xué)生眾多,難以做到手把手指導(dǎo)每一位學(xué)生。同出自鄒世昌門下的王曦,便承擔(dān)起了教導(dǎo)師弟的重任,成為李煒事實(shí)上的第二導(dǎo)師。不過(guò),因?yàn)槟菚r(shí)候王曦正在德國(guó)做訪問(wèn)學(xué)者,導(dǎo)致最初一年兩人只能遠(yuǎn)程聯(lián)系,直到1998年王曦受邀提前歸國(guó),兩人才正式見(jiàn)面。此后,在國(guó)產(chǎn)硅片自主可控之夢(mèng)的引導(dǎo)下,兩位同門踏上了攜手創(chuàng)業(yè)的艱難征程。
1998年8月,IBM宣布首次利用SOI(絕緣體上硅)材料研制出高速、低功耗、高可靠的微處理器;與傳統(tǒng)體硅CMOS技術(shù)相比,SOI技術(shù)使芯片性能提升了35%。消息一出,全球轟動(dòng),美國(guó)《科學(xué)》(Science)雜志、中國(guó)央視新聞聯(lián)播等媒體相繼作了報(bào)道。
作為微電子敏感核心技術(shù),西方國(guó)家在該項(xiàng)技術(shù)方面對(duì)我國(guó)實(shí)施封鎖和禁運(yùn)。但SOI其實(shí)并非新課題,我國(guó)材料科學(xué)界從1980年代起就在研究SOI材料,只是從未走出實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)IBM向全世界展現(xiàn)了SOI產(chǎn)業(yè)化的價(jià)值后,我國(guó)開(kāi)始致力于將該技術(shù)推向市場(chǎng)。時(shí)任中科院上海微系統(tǒng)所所長(zhǎng)的江綿恒博士將任務(wù)交給了王曦和李煒等6位博士。由6位青年博士組成的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在2001年7月創(chuàng)立了上海新傲科技有限公司(簡(jiǎn)稱“新傲科技”),開(kāi)始了艱難的SOI材料產(chǎn)業(yè)化道路。

2002年新傲科技生產(chǎn)線落成,時(shí)任中科院副院長(zhǎng)、微系統(tǒng)所所長(zhǎng)江綿恒博士接見(jiàn)新傲創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)合影留念
“我在新傲十幾年的工作,就是想辦法去找錢”
“這一步是在江綿恒所長(zhǎng)鼓勵(lì)下,我們戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢踏出去的。新傲科技到今年20年了,當(dāng)中甜酸苦辣咸全有,甜比較少,更多的是苦辣咸。”時(shí)隔20年,李煒這樣描述創(chuàng)立上海新傲的歷程。
新傲科技創(chuàng)立之初通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新解決了我國(guó)航空領(lǐng)域急需SOI產(chǎn)品的有無(wú)問(wèn)題,但科技創(chuàng)新不但要仰望星空,也要腳踏實(shí)地,從科學(xué)技術(shù)到產(chǎn)業(yè)成果,一頭連接著科研,一頭連接著市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)這樣的角色轉(zhuǎn)變并不容易。