甬企攻破“卡脖子”技术斩获首张CMP抛光液订单
上千次实验配出芯片“神水”
本报记者 陈醉 通讯员 高嘉鸣
“行,保证准时交货,谢谢!”
早上9时左右,敲开宁波润平电子材料有限公司董事长惠宏业的办公室时,他正接起当天的第5个电话。电话接二连三,有催订单的,也有谈业务、汇报生产进度的。
“抱歉,最近忙得起飞!”惠宏业好不容易放下发烫的手机。对“润平电子”来说,2024年的最后一个季度极其关键:首张CMP(化学机械抛光)抛光液大订单投产赶制,新的CMP抛光液订单正加班加点“面试”……
CMP抛光液,就是给半导体芯片表面抛光的化学液体。
芯片制造是个细活,要在指甲盖大小的地方容纳上百亿个晶体管。这就要求这块芯片能达到纳米级的平整度,此时就需用抛光液去“打磨”。
一根头发丝直径约为0.1毫米,一纳米相当于一根头发丝的十万分之一。那么纳米级的平整度究竟有多难?惠宏业打了个形象的比方,若按同比例放大,以宁波到新疆的高速公路来比拟,相当于要求3000千米长的高速公路路面起伏高度差不能超过1毫米。
“越平整,最终芯片性能越强。”惠宏业曾是国外一家芯片材料巨头的高管,钻研CMP产品技术多年。他很清楚,抛光液是发展高端芯片产业的关键一环,市场长期被国外垄断,而随着全球半导体行业高度细分化,中国要在芯片版图占得一席之地,抛光液是“必争之地”。
2017年,惠宏业放弃国外高薪工作,“加盟”江丰电子CMP事业部。2021年底,他创办“润平电子”,全力研发CMP抛光材料。
当时,惠宏业算过一笔经济账:全球半导体芯片抛光材料市场产值约为270亿元,其中抛光液占了近一半。中国每年对抛光液的需求量折合产值为50亿元,但国产抛光液市场占有量只有10%,其余都依赖进口。
“市场空间大,但这一行‘新人’要抢市场,太难太难!”惠宏业连说了两个“太难”。
在行业内摸爬滚打27年,却把“新人”两字挂在嘴边,没等我深究缘由,惠宏业看了一眼时钟,一脸歉意地说:“马上要去车间盯进度,要不我们边走边聊?”
说话间,惠宏业脚底生风,我小跑几步追了上去。来到工厂车间,走过一排排高速运作的设备,庞然大物般的巨型机器里,机械手正以毫米级的精度快速撒料、搅拌……紧张、忙碌感扑面而来。“8月1日,第一批抛光液就从这里下线;现在,4条生产线马力全开,正全力赶制订单!”惠宏业说。
而惠宏业最挂心的还是实验室,他笑着说:“那里‘系’着我们的新订单呢!”
一迈进实验室,惠宏业就如连珠炮般发问:“选择比达标了吗?缺陷率有没有降下来?抛光速率接近了吗?”
这会儿,研发人员正埋头向一个实验设备添加各种“药液”,搅拌后,再灌装到一个个30多厘米高的白色桶里,实验室一角,几十桶新调制出来的抛光液堆得满满当当。“这些都要送到用户公司测试,不同用户企业、不同产品,需要的抛光液也不同。 (下转第四版)
(紧接第一版)可以说,配方和流程就是我们企业的核心竞争力。”研发科科长万旭军说。但这个“匹配”的过程漫长、繁琐,投入极大,有时候一笔订单光测试配方就要花一年时间。
从万旭军满布红血丝的眼睛,我可以清晰地感知“首单”背后“冲锋”的艰辛。
冲刺首单,“万旭军”们最初遇到的是“技术题”。抛光液里需加入很多纳米级的颗粒,用于研磨芯片表面,如何让这些颗粒大小均匀、没有杂质,这是个大难题。而小颗粒又很容易“抱团”成大颗粒,划伤芯片表面,这又需要合适的分散剂助力……“整个研发过程至少经历了上千次实验,从抛光颗粒到最终产品,目前我们完成了全链路100%自主生产,三年间,企业已累计申请专利105项。”万旭军自豪地说。
攻克了“卡脖子”技术,市场又是另一道考题。惠宏业常用“保守”两字来形容半导体芯片企业,“不轻易换合作方,因为试错成本太高,像生产一片300毫米直径晶圆芯片,平均需要一到三个月,成本高昂,任何一个环节出差错,就会全部报废,所以‘新人’很难打入市场。”
惠宏业的解释,解答了刚才留给我的困惑。他说,前三年,“小样”是一桶一桶往用户企业送,测试、调整、再测试,终于通过层层考验,拿下第一单。
“首单斩获,就像拿到了一张市场‘畅通证’,很快就有四五家企业抛来橄榄枝。四季度,我们要全力冲击这些新订单!”惠宏业信心满满。
信心背后,惠宏业已然“铺开”全新的发展版图:新厂房加紧施工建设,融资谈判紧锣密鼓,出口审批手续也已启动……