半有色金属硅硼硒碲砷
半导体基石上的“追梦人”



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8英寸硅单晶磨片车间。
 
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正在建设的山东有研半导体厂区。
 
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山东有研现场搬迁施工团队。
 
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8英寸、12英寸硅单晶棒和硅单晶片。
 
  编者按:当前,5G投资如火如荼,大数据、人工智能、工业互联网、物联网等技术方兴未艾,有研科技集团有限公司在科技创新发展、半导体材料高端制造方向的升级,将给我国半导体产业的持续增长不断注入活力。
 
  半导体作为现代电子产品的“大脑”,促进了各行业的发展。伴随技术革新、下游应用的推广,半导体行业规模大幅扩张,对经济、国家安全等领域的影响力日益增强。硅片作为半导体集成电路的载体,成为当之无愧的产业基石。
 
  有研半导体材料有限公司作为中央直属企业有研集团的成员单位,是半导体材料行业中名副其实的“国家队”。自2001年成立以来,在国内最早开发出8英寸和12英寸硅片并实现商业化,已发展成为我国半导体硅材料领域的龙头企业。
 
  随着我国加速布局半导体产业,政策、资金、国际事件等多因素将加速半导体材料进口替代的进程。在产业升级发展的浪潮中,有研集团加快创新驱动发展,不断布局新材料产业基地。“要保持创新驱动、人才拉动高质量发展的定力,继续加大技术创新力度,加强科技创新投入。”有研集团党委书记、董事长赵晓晨在年度工作会议上强调。
 
  只有感知时代变革的脉搏、把握产业发展的趋势,企业才能长期高质量发展。在产业升级的过程中,他们把目光投向了山东德州。
 
  从北京到德州
 
  从高铁站下车,再换乘不到10分钟的车程,就可以来到位于德州的有研半导体材料公司的新工厂。路边装载着生产设备的车辆正在排队准备进入厂区。正值7、8月间,中午气温度较高,但厂区建设正如火如荼。
 
  随着这些年有研半导体公司的发展,位于北京的生产空间日趋紧张,为此,公司寻求新的产业发展区域。经过调研考察,山东德州在天津、内蒙古等省市中脱颖而出。
 
  2018年,山东省实施新旧动能转换重大工程,推动新材料融入高端制造供应链,建设具有国内尖端水平和全球影响力的新材料研发、检验检测中心和产业发展高地。到2022年,山东省新能源新材料产业增加值力争达到4400亿元,占地区生产总值的4.4%。
 
  这对于有研半导体来说,成为一个非常难得的机遇。“德州项目的建设内容与山东省新旧动能转化的要求是高度一致的。在项目的考察过程中,经过和德州市委、市政府等相关部门的接触,能够感受到德州各级部门的务实和高效。”山东有研半导体材料有限公司总经理张果虎表示。山东有研半导体材料有限公司成立于2018年,由有研半导体材料公司和德州经济开发区共同出资成立。
 
  德州的地理位置优势也很突出。德州位于东西南北的十字路口,南北更有京沪线大动脉,同时,也是“一带一路”北线交通的一个重要节点。
 
  另一方面,随着京津冀协同发展战略正式实施,德州作为山东省唯一纳入规划的城市,“一区四基地”战略地位正式确立,将支持山东德州建设京津冀产业承接和科技成果转化。
 
  “德州到北京只需要一个小时的高铁车程,德州项目建设将有力地支撑北京、上海、南京等重要客户的发展。”张果虎说。而德州的高校、职业学校集中,人力资源丰富,更有力地支撑项目的建设。
 
  除了建设以外,最大的困难是队伍是否能拉得来。这次搬迁,人的问题比他们预想的要好得多。“这支队伍仍然具有很强的凝聚力。最重要的一点就是领导干部、业务骨干带头搬迁,尤其是党员干部的示范作用突出,在遇到问题的时候能够顶得住、站得稳。”张果虎表示。德州的交通便利程度也得到员工的认可,“这为公司发展和照顾家庭的矛盾找到一个平衡点。绝大部分员工都可以到这里来工作。”山东有研硅片制造部部长李耀东说。
 
  德州项目的落地,不仅对自身实现了产业提升,对当地经济发展来说也填补了产业空白。“德州项目是我们重点保护的一个项目,在山东省新旧动能转化产业引导基金重点项目中,有研德州项目是项目库的1号项目,足可以看出项目的质量和分量。”德州经济技术开发管委会副主任岳红星向记者表示。
 
  这不仅填补了山东省在集成电路硅材料领域的空白,更有利于当地发展新一代信息产业和引领其他新兴产业的发展,将对德州市的上下游相关产业起到一定的促进作用,形成产业关联配套、企业集群发展的良好格局。
 
  “有研项目来了以后,上下游产业链就可以进来做配套,我们在招商引资、招才引智方面都围绕这个产业在发力。有信心,在未来的3年,初步形成以有研为龙头,形成一个上下游产业链的生态环境。”岳红星表示。
 
  “追梦人”
 
  当前,大尺寸硅材料受人工智能、大数据等新兴产业的带动,市场迎来快速增长,全球出现供应缺口越来越大的局面。而国内集成电路用大尺寸硅材料尚未形成批量供应的能力,本土所需主要依赖进口,是“卡脖子”的关键战略材料,面临国外断供限供风险。“要加强顶层设计,积极谋划产业新领域和新基地的布局,聚焦主责主业,推进夯实高质量发展基础。”有研集团总经理熊柏青表示。
 
  为解决“卡脖子”问题,一群有研人从北京到德州,开始了他们的追梦之旅。
  据了解,德州项目总投资80亿元,主要生产一期8英寸硅片和二期12英寸硅片等高端集成电路芯片所需核心材料。
 
  “搞一个工程,对一个人的综合能力是一个考验,除了要具备相关的专业知识,同时要有宏观把控能力,对项目建设有一个整体判断。”作为德州基地项目负责人,山东有研半导体材料有限公司副总经理常青对记者表示。做一个项目,他要清楚地了解项目周边的条件、项目团队的发展思路,要凝聚团队的力量,要了解施工单位的特点以及政府的招商政策。
 
  他把这个项目比喻为接力跑。“我们跑第一棒,如果第一棒跑不好或者跑慢了,就会影响后面公司的搬迁等系列问题,所以要跑好第一棒,不能因为工程进度影响公司后续发展。”
 
  今年以来,新冠肺炎疫情给全球经济带来了很大的冲击,德州工厂也受到了不同程度的影响。
 
  德州工厂所需要生产物料,很大一部分都是从到日本、韩国、美国、马来西亚等国家和地区购入。疫情一发生,他们立即开会讨论给所有的供应商追加订单。“到3月份的时候,国外疫情发生变化,我们考虑到运输、涨价等因素,又及时订购了一批物资,如果工厂停的话影响很大,恢复需要时间,对客户也有影响,所以今年我们是平稳过渡。”山东有研副总经理刘斌表示。
 
  尤其是德州工厂这边,他们每天跟客户打电话沟通,保障设备的供应。“日本供货商来调试,由于疫情影响,需要通过山东省商务厅省一级部门去协调办理签证才能过来,还需要进行隔离,中间需要很多的协调。”正是由于提前对策和计划,德州工厂的生产建设从去年到现在一直没有中断过。
 
  作为生产设备调试负责人,刘斌表示,工厂前期的设计,到最后建立起来都需要图纸,需要知道每台设备的需求和尺寸,很多工程师参与这个事情,基本上这个项目的时候很少有休息的时间,几乎每个周末都要开会,去讨论图纸的设计。“团队每个人分工非常明确,项目部对工程的管理是非常严格的,土建机电的各个环节配合是非常紧密的。”设备吊装、工程配套负责人刘澜表示。
 
  德州工厂不仅是一个新的项目,对于山东有研总工程师肖清华来说也是一个新的课题。公司经过认真考虑研究,决定由公司自身来成立项目管理团队,肖清华和他的团队负责整体项目管理。
 
  工程管理对于偏技术的肖清华团队来说,理念和工作方法都不一样,一开始的时候,团队都不习惯,从设计开始,到工程施工、进度等方面边学边干。“工程管理中,沟通和协调是非常重要的,抓到问题的性质,找到问题求解的方向。”肖清华表示。经过长时间的锻炼,队伍也逐渐带出来了。“从目前来看,团队在项目时间目标、决策效果包括预算控制、进度等方面还是比较顺利的。”
 
  工程管理、项目施工、设备安装,每一个步骤紧密相连。从开工到主体封顶,德州工厂只用了11个月的时间,比原本设计工期18个月整整提前了半年。
 
  作为派驻建设现场的管理骨干,从春节前发生疫情就已经驻扎现场,到2020年5月份才第一次短暂返回北京后又奔赴现场的肖清华有太多的感慨:“这是我的一个梦。这么多年,想把这个产业做好做强,这个机会不容易,这个事做得尽善尽美一些,大家都有这个情怀。”
 
  任重道远
 
  “在德州的挑战就是怎么样能够保持国内领先,企业能够可持续发展,高端人才能够留住,这些都是要面临的问题。”张果虎表示,“这个项目对企业自身来讲,是一个新的发展机遇,有一个更好的发展平台,如果继续在北京有限场地条件下,必然被时代所淘汰。”从国内来看,要保持领先地位,从产业上来讲,国内硅片制造企业仍然处于落后地位。
 
  能够成为跟国际竞争的企业并非易事。
 
  据了解,2019年中国进口商品中,芯片是第一大类型,全年进口的芯片总量为4451亿个,进口金额约为3055.5亿美元,约为同期进口商品总额的14.72%。进口数量、金额如此之大,究其原因,正是核心技术没有掌握在自己手里。
 
  同时,半导体材料市场处于寡头垄断局面。2019年全球大硅片市场中,日本信越化学、SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国世创SiltronicAG、韩国SKSiltron,前五大厂商总体市场占有率高达92%。
 
  “目前我们还相对落后,中国无论是有研还是其他企业,还需要很长时间去爬坡。企业在发展的过程中可能面临着国外技术、人才、专利封锁和价格打压。”张果虎表示。
 
  另一方面,巨大的市场规模也在刺激着半导体材料行业。半导体材料作为半导体行业的上游,市场规模超500亿美元。随着国内加速布局半导体产业,半导体材料替代进口也不断加速。这个过程中,将有望诞生一批领先的半导体材料公司,德州工厂生逢其时。
 
  同时,国家政策也不断出台助力。国家集成电路产业扶持早已上升为国家战略,资金投入方面,国家大基金二期将基于芯片产业的进行布局,设计环节、材料及装备预计是投资侧重方向,借此希望打造一个集成电路产业链供应体系,尤其是国产装备、材料等上游产业链环节。国务院近期也出台了新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策,制定出台从财税、投融资、研究开发、进出口、人才等政策措施,进一步优化集成电路产业发展环境。
 
  “这就需要我们尽可能拉动国内的生态环境,配套整个微电子工业体系,作为一个企业要发挥中间作用,能用国产的一定要用国产的,这几年我们不断推动原材料国产化,包括这个德州项目。”张果虎表示。
 
  切入全球硅片供应链,实现国家战略,这正是这批“追梦人”的目标。
 
  受摩尔定律影响,硅片为适应芯片制程的进步正朝大尺寸方向发展,硅片尺寸越大,单位芯片制造的成本越低,边角浪费的硅片越少,12英寸硅片成为主流。
 
  12英寸硅片作为5G通讯、人工智能、大数据、物联网等领域高端芯片的基础材料,也是制造业高质量发展的关键战略材料。“12英寸集成电路用大硅片项目的签约,是有研集团几十年坚持半导体产业、坚守梦想、实现价值创造的具体体现。”赵晓晨表示。
 
  据了解,二期12英寸硅片项目将从北京转移500余人的高技术团队,该项目联合日本RST公司研发团队开展联合攻关,实现最终的产业化目标。建成投产后,将成为北方最大的半导体材料生产基地,可有效辐射北京、天津、无锡、石家庄等我国重要电子信息产业基地。
 
  “该项目建设将缓解国内12英寸硅片供给侧的压力,同时作为国内北方唯一布局的大尺寸硅材料产业项目,进一步优化国家集成电路产业布局。”张果虎表示。

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