留欧博士联手诺奖得主攻克芯片刻蚀难题 让“中国芯”不再受制于人

2017年05月30日 07:57:37 | 来源:新华日报

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  信息化时代,芯片就相当于工业化时期的钢铁。40岁的留欧博士许开东,就是一位造“芯”人。在欧洲和芯片打了15年交道,他前年回国创业,梦想在国内打造世界级的半导体材料和设备产业。老家在内蒙古的许开东,把圆梦的起点选在了苏北的邳州市,而且他还拉来一位梦想“合伙人”——诺贝尔奖得主Albert Fert。

  芯片广泛应用于各类电子设备中,产业发展潜力巨大。许开东说,国内的芯片消费能力约占全球市场的30%,近年来年进口额超过2000亿美元。然而,当前国际芯片市场上欧洲、美国和日本三足鼎立,占据了九成份额。许开东的梦想,是打破国际垄断,从中分得一杯羹,让“中国芯”不再受制于人。

  事实上,从2008年开始,发展半导体集成电路就被列入国家科技重大专项,芯片产业国内已有一定基础,而许开东经过多年旅欧的“修炼”,自身也具备了一定创业资本:从北京大学毕业后赴比利时深造,师从半导体清洗界泰斗Marc Heyns教授,获得博士学位,随后进入欧洲微电子研究中心工作,曾在两家全球顶级设备制造商担任部门经理和大项目经理。

  来到邳州后,许开东把攻关方向锁定在研发设备上。他打了一个形象的比喻,如果把芯片比作一幅书画作品,那么这些生产设备就是笔墨纸砚。“在所有制造业里,芯片生产的工艺最为复杂,从硅片原料制成芯片,大概需要四五百个步骤,用到的设备有10大类110多种。世界上没有哪家企业能够独占这个市场,只要技术过硬,就可能从中分一杯羹。这其中的重要生产环节和难点就是刻蚀。”

  如何攻克“刻蚀”?许开东和团队开始了摸索。他的团队成员可是从欧洲请来的行业“大咖”——半导体领域知名教授拜克拉诺夫和康斯坦丁,分别担任首席技术官和首席科学家。

  此外,许开东还想到了法国科学院院士、诺贝尔奖获得者Albert Fert。1988年,正是Albert Fert发现巨磁电阻效应,推动了半导体的应用。去年10月17日,经许开东和组织部门的穿针引线,Albert Fert来到邳州建立工作室,成为苏北地区引来的首位诺奖得主。当天,他和许开东团队共同研制的国内首台套磁存储刻蚀机和纳米材料孔径仪同时下线,填补了国内空白,一举将我国半导体设备的相关制造水平提升至世界级。

  这些设备究竟有多牛?许开东以磁存储刻蚀机为例介绍,在镀了钴铂合金膜的硅片上,通过射频技术,可以等距离刻蚀上亿个直径70纳米或20纳米以下的“小圆柱”,让存储器读写更快,同时具有非易失性、集成密度高等特点。比如应用在U盘上,拷贝1G大小的材料,速度就从数分钟增加到“眨眼之间”,而信息存储量却可以提升数倍,且数据不易丢失。

  “纳米材料孔径仪是目前世界首台可在常态下快速表征纳米尺寸、微克级材料的检测仪器,将极大满足市场上对纳米级材料研究的需求,我国大学实验室等研发机构不再全部依靠进口。”许开东说,半导体材料需要分析孔径的大小和分布情况,用普通设备得到这一数据一般要40多分钟,而现在可缩短至不到5分钟,且改变了过去要在真空环境下操作的不便,在常态环境中就能检测。目前,许开东的企业提交申请和授权的各项专利55个,其中超过一半是发明专利,特别是“金属刻蚀装置及分析方法”和“样本分析系统和分析方法”是最核心的专利,均达到世界级水平。

  掌握核心技术和顶尖产品,让许开东有了底气,打破了普通半导体设备公司5年不见销售的“魔咒”。去年,公司订单额已有500多万元,今年以来更是达到3000万元。明年,许开东将搬进占地50亩的新厂房,进行扩大再生产。他给自己定下一个“小目标”:到2020年,企业实现销售收入10亿元。

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