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主题征文丨03 - 硅曲来曦

中国有研 2023-06-28

硅曲来曦



——有研集团半导体产业改革发展四十年回首


作者:孙媛  常青  张果虎


半个世纪以来,有研集团半导体产业团队历经了几代人的拼搏与传承,怀揣一颗把硅做好、为国家和产业奉献的初心,携手同行,并肩作战,曾有战绩从未忘本,几临深渊从未退却,历经变革亦从未彷徨,谱写了一曲半导体人的赞歌!


科研成果助力产业升级

作为我国最早开始硅材料研发生产的单位,有研集团半导体产业团队承担了“九五”“十五”期间多项重点研发项目,在二十世纪后期国家半导体产业研发创新体系不十分成熟的大环境下,担起了 “国家队”研发创新探路者和先行者的责任。到“十一五”期间,公司承担了三项国家02重大科技专项项目,12英寸、8英寸产业化技术日趋成熟,在承担国家课题项目的同时,形成应用性成果,带动产业的逐步发展和壮大。


做强常规产品,开发6英寸重掺抛光片

2002 年初,公司根据市场信息果断决策,在原直径6 英寸轻掺硅单晶抛光片生产线基础上,开发重掺砷硅单晶片制备技术。经过一年多的努力,开发成功了从重掺砷硅单晶生长到硅抛光片加工和检测具有自主知识产权的整套技术,成功实现了产品转型,并在北京顺义开发区建成国内最大、技术水平最高的重掺硅单晶生产基地。2004 年2 月,“6 英寸重掺砷硅单晶及抛光片”技术通过中国有色金属工业协会组织的科学成果鉴定。同年获北京市科学技术一等奖,2005 年获国家科技进步二等奖。该产品批量进入国际一流功率器件制造公司,使我国的硅材料第一次进入国际市场的半导体产业链,大大提升了公司的国际竞争力和影响力。

紧跟市场需求,推动8英寸硅片国产配套

8英寸硅片一直是半导体产业发展的重要技术和物质基础,它与12英寸硅片不同,即可以直接用于集成电路制造,也可通过外延深加工后用于CMOS电路、功率器件。公司在90年代末承担了国家发改委“200mm硅单晶抛光片示范工程”项目,初步形成200mm硅片研发体系。但受产业环境和市场的影响,8英寸硅片的本土配套一直未能形成大批量供应的局面。2010年,公司以承担国家02专项8英寸项目为契机,突破多项关键核心技术,实现了8英寸硅材料的产业升级。2016年,“200mm重掺硅单晶抛光片技术”荣获中国有色金属工业科学技术一等奖。该项目的顺利实施不仅使公司获得了科研成果和经济效应的双丰收,而且促进了产品结构优化调整,在实现8英寸硅片本土配套进程中迈出了坚实有力的一步。




敢于冲击国际先进水平,开发12 英寸

20世纪末,国际集成电路制造技术进入了新一轮的快速发展时期,直径12 英寸集成电路技术开始进入市场,对直径12 英寸硅片的需求也由技术研发转变为现实的市场需求。为适应国际半导体产业的发展,公司承担了国家863计划和02重大科技专项项目,开展直径12 英寸硅单晶抛光片研制及产业化技术提升,在科技部和北京市政府的共同支持下,科研人员攻克了大直径硅单晶生长、大直径硅片加工、分析检测等一系列技术难关,开发成功全套生产工艺,建成中国第一条月产1 万片直径12 英寸硅单晶抛光片中试生产线,产品通过TI、SMIC认证,实现了我国直径12 英寸硅单晶抛光片生产零的突破,为后续高端集成电路材料技术和产业发展奠定了基础。




扶植上下游产业国产化进程

在国内硅片加工业中,有研半导体是率先使用国产化配套材料的主要企业。公司投入了大量的人力物力,与国内相关企业共同研发试用,有力促进了化学试剂、石英石墨材料、净化材料等配套材料的国产化进程,扶植了国内配套材料业的成长。同时,公司也从国产化供应中得到了实实在在的好处,生产成本显著下降。


2010年,公司承担了国家02专项国产300mm硅材料加工设备示范工程项目,为国产300mm硅材料加工设备提供工艺验证,解决与实际硅材料生产线匹配问题,促进设备的优化调整和稳定运行,为设备厂商的产品最终进入大生产线提供“实战经验”。该项目的实施不仅有力推进了单晶炉等硅材料设备的国产化,同时有利于材料厂商将相关工艺整合到国产设备中,对国产设备的产业化和硅材料的创新开发起到重要的引导作用。



面向市场身当国企改革典范

国有企业是中国经济的主角,国有企业的体制机制改革对中国经济体制改革至关重要。在改革开放四十年的浪潮中,有研半导体作为一个最基本的经济单元,同样经历了不平凡的体制机制变革。

研究机构向生产性实体转变

早在上世纪末,国家就提出了“技术开发类科研机构向企业化转制,是我国科研体系结构调整的重大步骤,对建立以企业为主体的技术创新体系具有重要意义。”1999年初,为响应国家号召,同时为企业自身产业升级和战略发展考量,由北京有色金属研究总院独家发起,以募集方式设立了有研半导体材料股份有限公司,并在上海证券交易所上市,成为国内首家科研院所转制后发起设立的上市公司,原来的401室步入了企业化、市场化、资本化运营和产业发展的快车道。



从事业单位管理模式迅速转变为企业化运行,面临着制度、观念等多方面的变化,有研半导体迅速转变角色,构建现代化企业法人治理结构和管理制度体系,由科研型实验室向企业研发创新体系管理模式转变,完善转制人员福利待遇配套政策,实现了从单一的研究机构向产学研相结合的大型生产性实体的转变。


国有全资企业向混合所有制企业转变


过去数十年间,半导体产业除了与国家经济大环境形势相关,更多是被摩尔定律驱动从而向前,每一次摩尔定律的演进,都会带来巨额的固定资产投资,以及产能的急剧扩张,进而带来产能利用率的急剧下降。而中国的半导体产业在过去近半个世纪的发展中,受到国外技术壁垒和行业投资大、回报周期长的影响,并未取得与国际半导体产业的同步发展,形成了产业规模小、技术代落后、产业链配套不完善、受市场波动影响较大的弱竞争力产业态势。



有研半导体近20年的企业化运营历史,正是在这样的产业环境和竞争格局下渡过的。纵观近20年的产业经营数据,在行业周期的旺盛阶段,公司取得了较为丰厚的经济回报,而在周期低谷,同样经历了企业亏损,生产经营举步维艰的困难时期。所幸的是,在有研集团的支持下,公司形成了骨干团队这笔最宝贵的财富,通过管理提升和提质增效多措并举,对内精简管理、用人改革、强化合规管理和监督机制,对外加强科研创新、努力开拓市场、强化客户与产业链管理,平稳度过了企业经营的困难时期。在2016-2017年间,公司贯彻落实党中央、国资委和有研集团关于供给侧结构性改革的重大部署,高效完成了困难企业专项治理工作,为公司后续的健康持续发展奠定良好的基础,推动公司发展迈出新的步伐。


2018年初,为推进有研集团半导体产业的长远发展,加强与国际先进企业的技术合作,整合优势资源,有研集团引进日方RST等公司的技术和资金,有研半导体从国有全资子公司转制为中外合资混合所有制企业,为公司进一步深度参与全球竞争,打造中国领先,业界一流的硅材料企业迈出了具有历史性的一步。


长风破浪临沧海 同舟共济摆渡人

经过改革开放四十年和产业技术六十多年的发展, 我们取得了长足的进步, 但仍有很多的问题需要我们去解决,中兴通讯事件的警钟仍在耳边回响,我们与世界先进的技术水平和管理模式还存在着相当的差距,半导体大业尚未成功。


有研半导体作为全球半导体硅材料产业的沧海一舟,在不断追求着将企业做强做优,为员工谋福利谋发展,为国家和产业做贡献的远大目标。2018年7月26日,公司“集成电路用大尺寸硅材料规模化生产基地建设项目”签约落地山东德州,在国家改革开放四十周年之际,公司又一次站在了未来发展的起跑线上。前路依旧艰难曲折,时代给了我们舞台,给了每一位半导体人乘风破浪、扬帆远航的舵桨,让我们以党的十九大精神为指引,不忘初心、牢记使命,同舟共济,未来可期!





有研集团硅产业发展大事记


1958年研制中国第一颗直拉硅单晶


1961年研制中国第一颗区熔硅单晶


1963年研制成功大功率整流器用硅单晶


1965年支援峨嵋半导体材料厂(739厂)建设


1966年支援洛阳单晶硅厂(740厂)建设


1978年将支援到739厂和740厂的科技人员召回进行401室硅材料生产线的建设。引进中国第一台KAYEX公司CG2000型直拉单晶炉和CAPCO公司内圆切片机,进口磨片机和抛光机。


1979年批量生产直径3英寸硅单晶和抛光片,直径4英寸重掺砷直拉硅单晶首次出口日本。


1991年成立中港合资公司金鑫半导体材料有限公司引进丹麦Halder-Topsoe公司FZ-14单晶炉,研制中国第一根直径3英寸和4英寸区熔硅单晶。


1991年成立国家半导体材料工程研究中心,承担前国家计委“908”和“909”工程硅材料部分的项目建设工作。“909”工程1997年9月开工建设,1999年2月28日通线。


1992年研制成功中国第一根直径6英寸直拉硅单晶


1995年研制成功中国第一根直径8英寸直拉硅单晶


1997年研制成功中国第一根直径12英寸直拉硅单晶,同年该成果荣获由两院院士评选出的1997年中国十大科技进展之一。


1999年承担前国家计委“200mm硅单晶抛光片产业化示范工程”建设。该项目1999年开始建设,2001年2月27日竣工通线。


1999年3月12日,有研半导体材料股份有限公司(代码:600206)在上海证交所成功上市,成为国内首家科研院所转制上市的企业。


2001年6月21日,在顺义林河工业开发区成立全资控股公司国泰半导体材料有限公司。


2002至2006年间,承担国家科技部“863”项目“300mm硅抛光片试验线研制”和“300mm硅外延片研制”工作。


2008至2015年间,承担国家02重大科技专项三个项目,“硅材料设备应用工程”、“200mm硅抛光片产品技术开发和产业化能力提升”和“90nm/300mm硅片产品竞争力提升与产业化”。


2014年12月,半导体产业及团队整体从上市公司剥离。


2018年1月成立“北京有研艾斯半导体科技有限公司”,半导体产业从单一国有制转变为混合所有制。


2018年7月26日有研半导体材料有限公司与德州经济技术开发区管委会在山东济南签订《集成电路用大尺寸硅材料规模化生产基地项目》合作协议。


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