隨著信息社會(huì)的迅速發(fā)展,手機(jī)、電腦、電視等各種電子設(shè)備越來(lái)越“迷你”,從之前的“大哥大”到現(xiàn)在僅僅幾個(gè)硬幣厚的時(shí)尚手機(jī),從老式的矮胖電視到如今輕薄的液晶電視,都不離開(kāi)集成電路的發(fā)展,也就是我們平時(shí)所說(shuō)的“芯片”。自從1958年世界上第一塊集成電路問(wèn)世以來(lái),它的體積越來(lái)越小,性能卻越來(lái)越強(qiáng)大。
而光刻機(jī)是半導(dǎo)體芯片制造業(yè)中的最核心設(shè)備。以光刻機(jī)為代表的高端半導(dǎo)體裝備支撐著集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,芯片越做越小,集成的電路越來(lái)越多,能使終端變得小巧玲瓏。
2002年,光刻機(jī)被列入國(guó)家863重大科技攻關(guān)計(jì)劃,由科技部和上海市共同推動(dòng)成立上海微電子裝備有限公司(下簡(jiǎn)稱(chēng)“SMEE”)來(lái)承擔(dān),2008年國(guó)家又啟動(dòng)了“02”科技重大專(zhuān)項(xiàng)予以銜接持續(xù)攻關(guān)。經(jīng)過(guò)十幾年潛心研發(fā),我國(guó)已基本掌握了高端光刻機(jī)的集成技術(shù),并部分掌握了核心部件的制造技術(shù),成為集光機(jī)電等多學(xué)科尖端技術(shù)于一體的“智能制造業(yè)中的珠穆朗瑪峰”。
微觀世界里“造房子”
浦東張江,SMEE總經(jīng)理賀榮明告訴記者,制造光刻機(jī)就是在微觀世界里“造房子”——光刻機(jī)是一個(gè)由幾萬(wàn)個(gè)精密零件、幾百個(gè)執(zhí)行器傳感器、千萬(wàn)行代碼組成的超復(fù)雜思維系統(tǒng),它的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)精度誤差不超過(guò)一根頭發(fā)絲的千分之一。打個(gè)比喻,就像坐在一架超音速飛行的飛機(jī)上,拿著線頭穿進(jìn)另一架飛機(jī)上的針孔。由于它技術(shù)的超高難度以及系統(tǒng)的復(fù)雜性,導(dǎo)致光刻機(jī)在全世界形成了超高的技術(shù)門(mén)檻。
據(jù)了解,以光刻機(jī)為代表的產(chǎn)品主要應(yīng)用于四大領(lǐng)域,芯片制造、芯片先進(jìn)封裝、LED制造、下一代顯示屏制造。另外還有類(lèi)光刻機(jī)產(chǎn)品,包括激光封裝、激光退火等設(shè)備,去年開(kāi)始在試驗(yàn),今年逐步開(kāi)始小批生產(chǎn),未來(lái)為移動(dòng)穿戴、智能時(shí)代提供產(chǎn)品。
“17年前,世界上只有少數(shù)國(guó)家能夠制造光刻機(jī),且長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)中國(guó)實(shí)施技術(shù)限制。當(dāng)時(shí),我們國(guó)家長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口,這樣下去不利于國(guó)家的戰(zhàn)略安全和產(chǎn)業(yè)安全。”賀榮明說(shuō)到。
2002年,為實(shí)現(xiàn)“用中國(guó)人的光刻機(jī)造中國(guó)芯”的夢(mèng)想,賀榮明帶著幾位滿(mǎn)懷夢(mèng)想的“戰(zhàn)友”來(lái)到張江,承擔(dān)起制造振興國(guó)家民族的微電子裝備產(chǎn)業(yè),開(kāi)始了艱難的光刻機(jī)研發(fā)之路。
然而,由于國(guó)內(nèi)的相關(guān)行業(yè)處于一片空白,無(wú)論是專(zhuān)業(yè)人員還是配套的零件供應(yīng)鏈,都讓賀榮明無(wú)從下手。在這樣的情況下,賀榮明深知,“唯一的出路就是走創(chuàng)新之路。”
為了使研制過(guò)程能始終處于良好的受控狀態(tài),賀榮明一方面努力學(xué)習(xí)并借鑒世界上大型復(fù)雜工程項(xiàng)目的管理案例,始終不渝地堅(jiān)持推進(jìn)用系統(tǒng)工程管理思想和方法來(lái)組織推進(jìn)光刻機(jī)項(xiàng)目實(shí)施,堅(jiān)持用產(chǎn)品化、工程化思想來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。另一方面,他將創(chuàng)新視為企業(yè)的生命和永恒的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,結(jié)合研發(fā)項(xiàng)目開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐,有效運(yùn)用創(chuàng)新方法體系解決了多項(xiàng)實(shí)際問(wèn)題。
如今,通過(guò)十七年的“臥薪嘗膽”,SMEE已經(jīng)完全掌握了先進(jìn)封裝光刻機(jī)、高亮度LED光刻機(jī)等高端智能制造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。
根據(jù)市場(chǎng)需求“沿途下蛋”
賀榮明告訴記者,高端光刻機(jī)開(kāi)發(fā)的周期非常長(zhǎng),難度也非常高,如果在整個(gè)過(guò)程中只是走研發(fā)的道路,而不及時(shí)考慮產(chǎn)業(yè)化,那么對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)、人才團(tuán)隊(duì)的鼓勵(lì)都會(huì)帶來(lái)管理上的困難。SMEE的決策者們?cè)跊Q定以高端光刻機(jī)開(kāi)發(fā)為主線的同時(shí),每天都在考慮當(dāng)離高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)還有一定高峰要攀登的時(shí)候,在“半山腰”、在“山腳”下,能不能把已經(jīng)掌握或部分掌握的技術(shù)變成產(chǎn)品,去服務(wù)于行業(yè)。基于這個(gè)思路,SMEE就形成了很多“沿途下蛋”的產(chǎn)品。
賀榮明告訴記者,同樣是光刻機(jī),它在前道的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用難度非常高,但是后道的先進(jìn)封裝對(duì)光刻機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,可以先行進(jìn)入,所以SMEE就抓住了這個(gè)契機(jī),開(kāi)發(fā)了一款適用于先進(jìn)封裝行業(yè)的光刻機(jī)。此前,這種光刻機(jī)完全依賴(lài)于進(jìn)口,而今SMEE 已經(jīng)占領(lǐng)了80%以上的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在市場(chǎng)上高端智能手機(jī)上都有SMEE 自主研發(fā)的先進(jìn)封裝光刻機(jī)的功勞。這樣一來(lái),產(chǎn)品的研發(fā)形成了一種階梯、波浪,“前面在不斷瞄準(zhǔn)高科技的發(fā)展,同時(shí)它不斷把掌握的技術(shù)輻射為具有應(yīng)用前景又能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供很好技術(shù)支撐的產(chǎn)品,這樣兩個(gè)目標(biāo)形成一種互動(dòng)、良性循環(huán)。既通過(guò)高科技的研發(fā)來(lái)錘煉人才,又通過(guò)產(chǎn)品的市場(chǎng)化來(lái)打造工程性人才,這種人才的分合匯聚組合讓公司向兩維領(lǐng)域發(fā)展(一維是技術(shù)高度,一維是產(chǎn)業(yè)寬度),不讓公司變?yōu)榧兇獾难邪l(fā)機(jī)構(gòu),同時(shí)也不讓公司太功利化。這兩者融合能為公司將來(lái)高端光刻機(jī)的發(fā)展提供良好的發(fā)展模式。”賀榮明表示。
賀榮明直言,企業(yè)運(yùn)營(yíng)的最大壓力在于技術(shù)突破和人才團(tuán)隊(duì)的聚焦與持續(xù)發(fā)展。由于我國(guó)技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱,不但要攻克技術(shù)上的難點(diǎn),還要解決攻克過(guò)程中的管理問(wèn)題。在供應(yīng)鏈的打造和高科技行業(yè)上受到國(guó)外的限制等,使得我國(guó)整個(gè)技術(shù)門(mén)類(lèi)還不健全,整個(gè)資源鏈還不完善,現(xiàn)在一方面以自主創(chuàng)新為主,一方面用更寬泛的國(guó)際視野面向全球整合資源。“我國(guó)高速發(fā)展,吸引了全球高科技人才、組織對(duì)我們充滿(mǎn)期待,這樣迎來(lái)了利用國(guó)際資源解決自身瓶頸,使得SMEE在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)全球化、國(guó)際化。”
用中國(guó)人的光刻機(jī)造中國(guó)芯
經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,SMEE形成了一支逾1000人的年齡結(jié)構(gòu)合理、學(xué)科門(mén)類(lèi)齊全、專(zhuān)業(yè)技術(shù)扎實(shí)的優(yōu)秀人才隊(duì)伍以及與產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化相適應(yīng)的經(jīng)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)。其中博士和碩士超過(guò)40%,團(tuán)隊(duì)中擁有國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃專(zhuān)家、國(guó)家中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、上海市科技領(lǐng)軍人才和上海市技術(shù)學(xué)科帶頭人等多人。已通過(guò)ISO27001信息安全、ISO9001質(zhì)量管理和ISO14001環(huán)境管理等體系的國(guó)際認(rèn)證,是國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、上海市高新技術(shù)企業(yè)、“國(guó)家光刻設(shè)備工程技術(shù)研究中心”的依托單位、首批“上海品牌”認(rèn)證企業(yè)等。
從跟蹤國(guó)際專(zhuān)利到不斷掌握擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高端光刻設(shè)備的總體設(shè)計(jì)技術(shù)、集成技術(shù)和關(guān)鍵單元技術(shù),SMEE形成了系列完整的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了“用中國(guó)人的光刻機(jī)造中國(guó)芯”的夢(mèng)想。截止2019年6月,公司專(zhuān)利申請(qǐng)總數(shù)共計(jì)3034項(xiàng)(授權(quán)1654項(xiàng)),其中國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)2351項(xiàng)(授權(quán)1460項(xiàng)),國(guó)外專(zhuān)利申請(qǐng)683項(xiàng)(授權(quán)248項(xiàng))。這些專(zhuān)利滲透在各個(gè)產(chǎn)品之中,為高科技產(chǎn)品走向世界提供自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的法律保障。
談到這十七年來(lái)的生活,把SMEE當(dāng)做孩子一樣培養(yǎng)的賀榮明笑著說(shuō),“除了出差,每天早上7點(diǎn)出門(mén),晚上10點(diǎn)回家,周六保證不休息,周日休息不保證,這就是我十幾年生活的全部。” 作為制造業(yè)皇冠上的明珠,光刻機(jī)的制造集光機(jī)電等高技術(shù)于一體,任何一個(gè)零部件的生產(chǎn)要求,都可能為一個(gè)配套產(chǎn)業(yè)帶來(lái)創(chuàng)新能級(jí)提升的機(jī)會(huì)。談到初心,賀榮明篤定地說(shuō):“我的夢(mèng)想,是讓國(guó)際同行在談到我們時(shí),增加一份對(duì)中國(guó)科技工作者的尊重。”
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