13年前,這個60歲的老人,棄美回國,只為咱的國貨能有一顆「中國芯」
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當華為的麒麟970晶片準備跟蘋果的A11展開手機AI新時代爭奪戰時,很多人都在驚呼國產晶片進步的速度,然而卻很少有人知道是一個海歸中國人將中國的晶片製造能力縮短了3代距離。
不久前,央視報導了這樣的一則消息,中微半導體設備公司將在今年年底正式敲定5nm刻蝕機!而剛剛發布的蘋果A11晶片以及華為的麒麟970均是使用10nm工藝。
當所有的巨頭還在為10nm,7nm技術大肆進軍的時候,中國中微正式宣布掌握5 nm技術,讓對手措手不及,難以置信!原來一直在這一領域沒有任何話語權的中國內地半導體企業能夠彎道超車!
而在中微這個隱形的巨人背後,如今已年過七旬的尹志堯就是那個點燃星火的人。
坐擁60多項專利 它是掌握西方晶片核心科技的技術狂人
在美國矽谷從事半導體行業20多年的尹志堯,曾任Applied Materials應用材料公司的副總裁。
91年,尹志堯來到應用材料公司,負責同一領域的研究開發工作,先後獲得了60多個美國和國外的專利。
尹志堯開發或參與開發的產品,現在在這個領域大概占了全世界的50%。
另外,還幫助成立了矽谷中國工程師協會,並擔任了頭兩任的主席。
被譽為矽谷最有成就的華人之一。
考慮到給外國人做嫁衣,已經做了很多事情了,高新技術的本土化成為了他創業的初衷。
2004年尹志堯回國創辦中微半導體時已經60歲,當時的計程車司機說他只有38歲,他說太好了,以後自己就是38歲的人。
他一直保持著年輕人的活力,一天工作超過16個小時成為家常便飯。
這位先後在矽谷英特爾、LAM、應用材料三家公司工作逾20年,繼而回國創業將近10年的古稀老人依然奮戰在研發一線。
中微半導體設備有限公司CEO尹志堯30年間見證了中西集成電路發展的興榮。
毅然回國 填補國產晶片製造領域空白
13年前(2004年),當時已經60歲的尹志堯放棄了美國的百萬年薪,帶領三十多人的團隊,衝破美國政府的層層審查(所有人都承諾不把美國的技術帶回中國,包括所有工藝配方、設計圖紙,一切從零開始),回國創辦了中微半導體(以下簡稱中微),他要在晶片製造設備領域與國際巨頭直接競爭,取得一席之地。
尹志堯帶著30多人的團隊回到中國,只因為一句話:「學成只為他日歸來,報效祖國」。
一切從零開始,憑著過去20多年的經驗和基礎技術支持,尹志堯和他的團隊很快就開發出了第一台國產的生產半導體晶片的設備-------等離子體刻蝕機。
等離子體刻蝕機是在晶片上進行微觀雕刻,刻出又細又深的接觸孔或者線條,每個線條和深孔的加工精度是頭髮絲直徑的幾千分之一到上萬分之一。
「在米粒上刻字的微雕技藝上,一般能刻200個字已經是極限,而我們的等離子刻蝕機在晶片上的加工工藝,相當於可以在米粒上刻10億個字的水平。
」尹志堯這樣形容到。
據介紹,一個16nm的微觀邏輯器件有60多層微觀結構,要經過1000多個工藝步驟,要攻克上萬個技術細節才能加工出來。
只看等離子體刻蝕這個關鍵步驟,它的加工尺度為普通人頭髮絲的五千分之一,加工的精度和重複性要達到五萬分之一。
5年四勝 從容應對國際巨頭技術纏訴
或許正是由於中微在半導體設備領域的突飛猛進,也引來了兩家國外競爭對手挑起的智慧財產權訴訟。
不過,憑藉過硬的自主技術專利,中微接連獲得的勝利。
2008年前後,正當中微公司自行開發12英寸晶片刻蝕機,準備進入國際一流晶片生產線時,兩家國際巨頭晶片設備公司找上門來。
2009年另一巨頭美國科林研發又在台灣起訴中微侵犯其發明專利,由於中微半導體在前期已作了大量的智慧財產權預警分析和準備工作,所以,僅用不到一個月時間,公司就決定以攻為守,向法院提交了大量證據,採用釜底抽薪的做法,主張科林公司兩項專利無效。
同時,企業還向台灣智慧財產局主張科林公司的專利無效。
2009年9月8日,台灣智慧財產法院一審判決科林公司專利無效。
中微半導體很快接到了台積電的訂單。
此後,中微半導體又在科林公司上訴的二審中獲勝。
在台灣智慧財產局的交鋒中,中微半導體以充足的證據,使得科林公司的聚焦環配置專利於2011年被宣布無效,密封環專利也被宣布無效,掃除了產品進入台灣市場的智慧財產權障礙。
攻堅突破5nm工藝 力圖打破歐美技術壟斷
與尹志堯一同回來的是三十位在應用材料、科林等國際巨頭有著20—30年半導體設備研發製造的經驗的資深工程師。
在回國之際,所有技術專家承諾不會把美國公司的技術,包括設計圖紙、工藝過程帶回國內,美國方面也對歸國人員持有的600多萬個文件和所有個人電腦做了徹底清查。
在回國之後,尹志堯團隊從零開始,重新研發申請了專利,終於在2008年,中微半導體的刻蝕機開始打進國際市場。
對於這種情況,國外公司無法接受中國人能在3年內做出高性能刻蝕機,應用材料和科林相繼對中微半導體提起專利訴訟。
在中微半導體拿出了關鍵技術的專利證據之後,兩次擴日持久的訴訟都以中微半導體獲勝告終。
隨著中微半導體的崛起,2015年美國商業部的工業安全局特別發布公告,由於認識到中國可以做出具有國際競爭力的,而且有大量生產的等離子刻蝕機,所以決定把等離子刻蝕機從美國對中國控制的單子上去掉了。
此外,在用於生產LED照明晶片的MOCVD設備方面,中微半導體也取得了技術突破,雖然央視節目中沒有披露該設備的技術參數,但明確表明:「已經達到世界頂尖水平的產品」。
而且中微半導體的MOCVD設備還有自己的特色。
在此之前,市場設備大多採用400mm的晶圓托盤,中微半導體做出了700mm的晶圓托盤,這等於是在相同的時間裡,使晶片產量增加了一倍。
這款產品成功打敗了國外壟斷,由於設備性能的提高,降低了LED晶片的生產成本,LED照明產品的成本,累計降幅超過50%。
目前,這種設備全球一年出貨量約為100—150台,其中的六七十台是由中微提供的。
如果不是中微半導體將設備國產化,LED燈的成本不會是現在的水平。
目前,中微半導體的產值已經達到11億人民幣,產品遠銷歐洲、韓國、台灣、新加坡等地。
愛國科學家齊發力 中國芯很快將崛起
2013年至2017年,中國多晶矽進口從8萬多噸攀升至14萬多噸,其中電子級多晶矽年需求達4500噸。
不過,今年5月24日,中國國家電力投資集團公司「黃河水電新能源分公司」正式推出大陸國產高純電子級多晶矽,終於打破國外壟斷。
尹志堯的刻蝕機解決了晶片製造前端的關鍵性難題,但晶片製造是一個完整的產業鏈,涉及到的環節很多,只有當這些關鍵環節形成合力才能真正打破國外的技術壟斷。
而眾多海外學人陸續歸國,更帶領中國晶片技術不斷向前突破,除了尹志堯以外,還有兩位愛國科學家最為關鍵。
他們分別是在晶片製造關鍵材料-----高純度濺射金屬靶材上取得突破的姚立軍,以及實現國產研磨液替代進口的王淑敏,他們分別在各自的領域打破了國外企業長期壟斷的局面。
雖然晶片製造涉及數百種技術、上千種材料,但在尹志堯、姚力軍、王淑敏等一批海外歸國學人的努力下,中國在晶片製造技術上的突破如今已經正式開始。
5年打贏4場專利官司 這位70多歲的老人是中國晶片製造的最大功臣
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