·如果始终坚持宁做鸡头也不做凤尾,有时就会过得很难受。企业发展要走全球化道路,善于利用外脑,只有引进来走出去,才能快速补课。
上海硅产业集团股份有限公司执行副总裁,上海新昇半导体科技有限公司、上海新傲科技股份有限公司董事长李炜
当初李炜可能并没有想过要成为一名企业家,20年前,他还是中国科学院上海微系统与信息技术研究所的一名研究人员,怀着一腔热情要把科技成果产业化,只是当初他以为三五年能完成的事,结果一走走了20年,直至今日仍在路上。
如今,他身兼三职,既是上海硅产业集团股份有限公司(下称沪硅产业,688126)的执行副总裁,也是上海新昇半导体科技有限公司(下称新昇半导体)、上海新傲科技股份有限公司(下称新傲科技)的董事长。他参与创建的新傲科技解决了中国SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上的硅)材料的有无问题,新昇半导体化解了中国300mm(12英寸)大硅片“卡脖子”难题,沪硅产业则已成为中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一。
日前,李炜在接受澎湃新闻专访时分享了他的创业之路。回顾自己从科学家到创业者的二十年生涯,李炜觉得科学家创业者最需要克服的是“清高劲”,“如果总认为自己说的是不容置疑的,那么创业十之八九是要失败的。”
放弃事业编投身SOI技术产业化
1989年,李炜考入清华大学,一心想学微电子学的他却进了机械系,1997年考中国科学院上海冶金研究所(后更名为中国科学院上海微系统与信息技术研究所)的博士时,他毫不犹豫地选择了微电子学专业,从此开始了泛半导体的研究,并接触到了SOI工艺。
SOI工艺类似三明治结构,是在顶层硅和背衬底之间引入一层埋氧化层,上层的硅既要薄也要均匀。博士毕业后留在冶金研究所工作的李炜被鼓励将SOI技术产业化,这正合他意,“实验室技术只有变成产品才会形成价值链循环,从研究到产品到获得资金,资金再反哺研究。”与其在研究所里默默做一颗螺丝钉,不如出去闯一番天地,李炜下定决心“一定要做公司”。
2001年,包括李炜在内的6名博士选择停薪留职,创立新傲科技。“停薪留职,意味着我们从物理和心理上离开了研究所,投身到产业界搞产业化”,李炜说,后来公司面临改制,他选择放弃了事业编,彻底全身投入到新傲科技的发展中。
但创业并没有那么容易,“公司真的不好做,很长一段时间甚至是在生死线上挣扎。”还好他心态乐观,经过多年努力,团队最终开发出了超低剂量SOI工艺,在国际上独创了具有自主知识产权的注氧键合Simbond-SOI技术。
但很快,李炜又迎来了新的挑战。为实现300mm半导体硅片自主可控的国家战略,上海勇挑重担,于2014年6月成立了新昇半导体。中科院院士、时任中科院上海微系统与信息技术研究所所长王曦找到李炜,动员他前往由张汝京担任总经理的新昇半导体担任董事一职。
最初,李炜心理上是拒绝的。因为他知道,不管是技术难度、资金投入强度,还是客户接受程度,研制12英寸硅片的难度比SOI技术产业化难上10倍。此时,他已经在新傲科技干了十多年,“已经讲了十几年情怀,如果再去做大硅片恐怕又得讲十几、二十年的情怀,我这一辈子讲讲情怀就讲过去了。”
抓住时机突破产业发展瓶颈
半导体硅片是最基础的集成电路材料,90%的集成电路在硅片上制造,硅片相当于集成电路行业的粮食,处于半导体产业链的最上游。半导体硅片可分为抛光片、外延片和SOI硅片。硅片的产量和质量直接制约半导体产业及下游通信、汽车、计算机等行业发展。300mm大硅片在2002年进入市场后,如今已成为芯片制造的主流材料,使用比例超过七成。
300mm大硅片的制造是一个挑战极限的过程。以拉晶为例,世界上最大的钻石是3106克拉,重600多克,300mm大硅片的拉晶环节相当于经过6天5夜生长出450千克左右的金刚石结构的钻石,并且要求结构完美、没有缺陷。
晶体生长后要求表面洁净,在300mm大硅片上,14纳米工艺节点要控制19纳米尺寸的颗粒,这相当于在长三角范围内,1毛钱大小的硬币数量不能超过10个。“硅片好不好,就看平整度好不好。”李炜介绍,300mm大硅片的片内平整要求相当于1000公里长度内只起伏1-10厘米。
由于硅片生产具有较高技术壁垒,因此硅片市场集中度高。在新昇半导体成立前,日本信越化学、日本胜高集团、德国世创(Siltronic)等五家主流硅片供应商的全球市场份额占98%。中国的300mm半导体硅片100%依赖进口,成为集成电路产业链建设与发展的主要瓶颈。
“大硅片在中国起步时间比国际同行晚了16年”,李炜说,中国发展大硅片的过程就是补课的过程,必须加速、加倍投入。
幸运的是,国内大硅片产业发展遇上了好时机。五家主流硅片供应商在2008年后经过疯狂扩张期,使得硅片市场供大于求,长期处于低迷状态,2014年-2021年期间,五家主流硅片供应商没有新建产能,造成2018年以后12英寸硅片市场严重供不应求。沪硅产业全资控股子公司新昇半导体2015年开始建厂,恰好2018年产能释放,赶上历史窗口期。自2020年第四季度以来,硅片订单远超生产能力,累计销售600万片,成为中国大陆规模最大的半导体硅片制造企业之一,占全球市场份额已达3%左右,“目前我们在国内站稳了脚跟,在国际上也有了一定发言权”,改变了中国300mm硅片完全依赖进口的局面。
“300mm硅片技术突破方向包括技术深度和技术广度。从深度来讲,要突破各项硅片生产技术,例如超平坦硅片技术、提升晶体质量、逻辑突破更先进制程等,从而开发先进性硅片产品。从广度来讲,在稳固常规硅片基础上补齐短板,拓展硅片产品品类,包括低金属杂质硅片、高阻低氧硅片、重掺硅片等”,李炜解释说。伴随着新昇半导体的不断发展,李炜也从一开始“拒绝”加入新昇,到逐步掌管新昇,并最终融入新昇并乐在其中。在加入新昇几年后,他便成为了新昇法定代表人,董事长。
如何直面“资金、技术、市场”难题
如今,李炜已在半导体行业从业20多年。回想起2001年刚创业时,他坦言当时团队对于未来的想象过于美好,“大家觉得SOI这么好的技术应该会很快被市场接受,结果本以为三五年能走完的路用了将近20年,中间经历了数不清的坎,才摸索出一套创业经验。”
此后,痛定思痛,他觉得“科学家创业首先需要克服清高劲,如果总是认为自己说的都是不容置疑的,那么创业十之八九是要失败的。”在他看来,这也是科学家创业栽得最多的跟头。事实上,实验室技术往往并不成熟,即便是一个成熟技术,也只是创业过程中的因素之一,“从高校、研究所出来创业的高技术人才常常以为技术会受市场欢迎,但这个市场只是在想象中,实验室里做出来的技术要被客户接受,有很长的路要走。”
集成电路是人才、技术、资金“三密集”行业,没有人才和技术还可以慢慢摸索、研发,但没有钱就过不下去。李炜说,自己创业20多年,其中14年时间都为钱困扰,“玩转一个重资产产业,跟金融界的结合非常重要。”
2015年管理着新傲科技和新昇半导体两家公司的李炜为钱发愁。当年,新昇一期建设30万片月产能的生产线至少需要50亿元,手上融到的三五亿元远远不够。为此,他和王曦商量建立一个大型国资控股的材料集团,“建设硅片行业里的大型航空母舰”,于是有了上海硅产业集团股份有限公司,通过集团公司募资20亿元,缓解了资金缺口。资金问题真正得到解决是2019年科创板正式开板,沪硅产业抓住机遇上市,于2020年IPO募资24亿元,今年再次募集100亿元。
在政策支持下,沪硅产业通过资本化道路真正将硅产业做起来。“如果没有科创板,我们得不到快速发展。”李炜说,科学家创业是提供原创性思想,实验室技术发展成产业需要社会鼓励和引导。技术是基础,金融是关键,两者结合产业才能发展。
此外,在李炜看来,集成电路是一个全球化的行业,闭门搞科研、搞产业行不通。沪硅产业于2016年收购了芬兰硅片供应商Okmetic,也部分控股了法国Soitec公司。
在已有独立自主的SOI技术情况下,到底是选择与法国公司竞争、夹缝生存,还是与法国公司合作主流的SOI技术?2013年,李炜所在团队做出重大战略抉择:后者更有利于迈向商业化道路。用李炜的话来说,这个决策“相当不容易”,“如果始终坚持宁做鸡头也不做凤尾,有时就会过得很难受。尽管当时看起来是我们吃亏了,实际上法国人把相当大的一块市场份额交给我们,使得我们能够有资格、有能力进入世界主流市场。”
2014年5月,新傲科技与Soitec达成战略合作协议,启动国际性产业合作,2015年9月成功制备出第一批基于注氢层转移技术的8英寸SOI晶圆。李炜说,这证明企业发展要走全球化道路,善于利用外脑,“只有引进来走出去,才能快速补课”。
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