国产十五家主要半导体设备厂商介绍

国产十五家主要半导体设备厂商介绍,第1张

前些天,我国本土半导体设备传来好消息,中微半导体设备(上海)有限公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机经台积电验证,性能优良,将用于全球首条5nm制程生产线。刻蚀机是芯片制造的关键装备之一,中微突破关键核心技术,让“中国制造”跻身刻蚀机国际第一梯队。

近年来,我国大陆半导体设备企业一直在努力追赶国际先进脚步。在多种设备领域有一定突破,除了上述中微半导体的5nm等离子体刻蚀机之外,有越来越多的产品可应用于14nm、7nm制程。

但是,国内设备与国外先进设备相比仍有较大差距,主要表现在两方面:一是有一定竞争力的产品在领先制程上的差距;二是部分产品完全没有竞争能力或尚未布局,比如国内光刻机落后许多代际,仅能达到90nm的光刻要求,国内探针台也处于研发阶段,尚未实现销售收入。

那么,在国家的扶持下,经过这么多年的发展,我国本土半导体设备各个细分领域的发展情况如何呢?相关企业都有哪些?发展到了什么程度呢?下面就来梳理一下。

   北方华创

北方华创由七星电子和北方微电子战略重组而成。七星甴子主营清洗机、氧化炉、 气体质量控制器(MFC)等半导体装备及精密甴子元器件等业务,此外七星甴子还是国内真空设备、 新能源锂甴装备重要供应商。北方微甴子主营刻蚀设备(Etch)、物理气相沉积设备(PVD)、化学气相沉积设备(CVD)三类设备。

2010 年 3 月,七星甴子在深交所上市。 2016 年 8 月,七星甴子与北方微甴子实现战略重组,成为中国规模最大、产品体系最丰富、涉及领域最广的高端半导体工艺设备供应商,开成功引迚国家集成甴路产业基金(大基金)等战略投资者,实现了产业与资本的融合。 公司实际控制人是北京甴控,隶属于国资委。

2017 年 2 月,七星甴子正式更名为北方华创 科技 集团股仹有限公司,完成了内部整合,推出全新品牉“北方华创”,开形成了半导体装备、真空装备、新能源锂甴装备和高精密甴子元器件四大业务板块加集团总部的“4+1”经营管理模式。

北方华创的半导体装备亊业群主要包括刻蚀机、 PVD、 CVD、氧化炉、扩散炉、清洗机及质量流量控制器(MFC)等 7 大类半导体设备及零部件,面向集成甴路、先进封装等 8 个应用领域,涵盖了半导体生产前段工艺制程中的除光刻机外的大部分兲键装备。 客户包括中芯国际、华力微甴子、长江存储等国内一线半导体制造企业,以及长甴 科技 、 晶斱 科技 、华天 科技 等半导体封装厂商。

重组之后,北方华创业绩快速增长。2017 年实现营业收入 22.23 亿元,同比增长37.01%,归母净利润 1.26 亿元,同比增长 35.21%。 根据公司 2018 年半年报业绩快报,2018 年上半年公司实现营业收入13.95 亿元,同比增长 33.44%, 归母净利润 1.19 亿元,同比增长 125.44%。 随着下游晶圆厂投资加速, 公司半导体设备等觃模持续扩张。

长川 科技

长川 科技 是国内集成电路封装测试、晶圆制造及芯片设计环节测试设备主要供应商。 半导体测试设备主要包括分选机、 测试机和探针台三大类。自2008年4月成立以来,该公司率先实现了半导体测试设备(分选机和测试机) 的国产化, 并获得国内外众多一流集成电路企业的使用和认可。

该公司于 2012 年 2 月承担并完成国家“十二五”规划重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”中的高端封装设备与材料应用工程项目,并于 2015 年 3 月获得国家集成电路产业基金投资。

该公司的测试机和分选机在核心性能指标上已达到国内领先、接近国外先进水平,同时售价低于国外同类型号产品,具备较高的性价比优势。 公司产品已进入国内主流封测企业, 如天水华天、 长电 科技 、 杭州士兰微、 通富微电等。 2017 年,该公司对外积极开拓市场, 设立台湾办事处,拓展台湾市场。

2013~2017年,长川 科技 营收实现了由 4,341 万元到 1.80 亿元的跨越,复合增速达39.75%。 2017 年,归属母公司净利润由992万元增长至 5,025 万元, 复合增速达31.48%。

中微半导体

中微半导体成立于 2004 年,是一家微加工高端设备公司, 经营范围包括研发薄膜制造设备和等离子体刻蚀设备、大面积显示屏设备等。该公司管理层技术底蕴深厚,大多有任职于应用材料、LAM和英特尔等全球半导体一流企业的经验。

中微半导体先后承担并圆满完成 65-45 纳米、 32-22 纳米、22-14 纳米等三项等离子介质刻蚀设备产品研制和产业化。 公司自主研发的等离子体刻蚀设备 Primo D-RIE 可用于加工 64/45/28 纳米氧化硅、氮化硅等电介质材料,介质刻蚀设备 Primo AD-RIE 可用于 22nm 及以下芯片加工,均已进入国内先进产线。中微半导体的介质刻蚀机已经完成了5nm 的生产。

晶盛机电

晶盛机电是一家专业从事半导体、光伏设备研发及制造的高新技术企业,是国内技术领先的晶体硅生长设备供应商。该公司专注于拥有自主品牌的晶体硅生长设备及其控制系统的研发、制造和销售,先后开发出拥有完全自主知识产权的直拉式全自动晶体生长炉、铸锭多晶炉产品。

该公司立足于“提高光电转化效率、降低发电成本”的光伏技术路线,实现了硅晶体生长“全自动、高性能、高效率、低能耗”国内领先、国际先进的技术优势。全自动单晶炉系列产品和 JSH800 型气致冷多晶炉产品分别被四部委评为国家重点新产品。同时公司积极向光伏产业链装备进行延伸,2015 年成功开发并销售了新一代单晶棒切磨复合一体机、单晶硅棒截断机、多晶硅块研磨一体机、多晶硅块截断机等多种智能化装备,并布局高效光伏电池装备和组件装备的研发。

该公司的晶体生长设备特别是单晶硅生长炉销售形势较好,主要是单晶光伏的技术路线获得认可,随着下游厂商的扩产,单晶的渗透率也逐步提升,带来对单晶硅生长炉的需求增加,该类产品收入已经占营业收入的 81%。

该公司主营业务伴随国内光伏产业的上升发展,给主营业务收入和利润带来显着增长,近两年的增长率均在 80%以上,另外,其毛利率水平和净利率水平也基本维持稳定。

上海微电子

上海微电子装备有限公司成立于2002年,主要致力于大规模工业生产的投影光刻机研发、生产、销售与服务,该公司产品可广泛应用于IC制造与先进封装、MEMS、TSV/3D、TFT-OLED等制造领域。

   该公司主要产品包括:

600扫描光刻机系列—前道IC制造

基于先进的扫描光刻机平台技术,提供覆盖前道IC制造90nm节点以上大规模生产所需,包含90nm、130nm和280nm等不同分辨率节点要求的ArF、KrF及i-line步进扫描投影光刻机。该系列光刻机可兼容200mm和300mm硅片。

500步进光刻机系列—后道IC、MEMS制造

基于先进的步进光刻机平台技术,提供覆盖后道IC封装、MEMS/NEMS制造的步进投影光刻机。该系列光刻机采用高功率汞灯的ghi线作为曝光光源,其先进的逐场调焦调平技术对薄胶和厚胶工艺,以及TSV-3D结构等具有良好的自动适应性,并通过采用具有专利的图像智能识别技术,无需专门设计特殊对准标记。该系列设备具有高分辨率、高套刻精度和高生产率等一系列优点,可满足用户对设备高性能、高可靠性、低使用成本(COO)的生产需求。

200光刻机系列—AM-OLED显示屏制造

200系列投影光刻机综合采用先进的步进光刻机平台技术和扫描光刻机平台技术,专用于新一代AM-OLED显示屏的TFT电路制造。该系列光刻机不仅可用于基板尺寸为200mm × 200mm的工艺研发线,也可用于基板尺寸为G2.5(370mm × 470mm)和G4.5(730mm × 920mm)的AM-OLED显示屏量产线。

硅片边缘曝光机系列——芯片级封装工艺应用

SMEE开发的硅片边缘曝光机提供了满足芯片级封装工艺中对硅片边缘进行去胶处理的能力,设备可按照客户要求配置边缘曝光宽度、硅片物料接口形式、曝光工位等不同形式。设备同时兼容150mm、200mm和300mm等三种不同规格的硅片,边缘曝光精度可到达0.1mm。设备配置了高功率光源,具有较高的硅片面照度,提高了设备产率。

至纯 科技

至纯 科技 成立于 2000 年, 主要为电子、生物医药及食品饮料等行业的先进制造业企业提供高纯工艺系统的整体解决方案, 产品为高纯工艺设备和以设备组成的高纯工艺系统,覆盖设计、加工制造、安装以及配套工程、检测、厂务托管、标定和维护保养等增值服务。

该公司在 2016年前产品约一半收入来自医药类行业,光伏、 LED 行业及半导体行业收入占比较小。 2016年以来,公司抓住半导体产业的发展机遇,逐步扩大其产品在半导体领域的销售占比, 2016和 2017 年来自半导体领域收入占公司营业收入比重分别为 50%和 57%,占据公司营业收入半壁江山。主攻半导体清洗设备。

该公司于 2015 年开始启动湿法工艺装备研发, 2016 年成立院士工作站, 2017 年成立独立的半导体湿法事业部至微半导体,目前已经形成了 UltronB200 和 Ultron B300 的槽式湿法清洗设备和 Ultron S200 和 Ultron S300 的单片式湿法清洗设备产品系列, 并取得 6 台的批量订单。

   精测电子

武汉精测电子技术股份有限公司创立于 2006 年 4 月,并于 2016 年 11 月在创业板上市。公司主要从事平板显示检测系统的研发、生产与销售,在国内平板显示测试领域处于绝对领先地位, 主营产品包括:模组检测系统、面板检测系统、OLED 检测系统、AOI光学检测系统和平板显示自动化设备。近几年来,该公司积极对外投资,设立多家子公司,业务规模迅速扩张,进一步完善了产业布局。

该公司成立初期主要专注于基于电讯技术的信号检测,是国内较早开发出适用于液晶模组生产线的 3D 检测、基于 DP 接口的液晶模组生产线的检测和液晶模组生产线的 Wi-Fi 全无线检测产品的企业,目前该公司的 Module 制程检测系统的产品技术已处于行业领先水平。

2014 年,精测电子积极研发 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备,引进了宏濑光电和台湾光达关于 AOI 光学检测系统和平板显示自动化设备相关的专利等知识产权,使其在 Array制程和 Cell 制程的检测形成自有技术,初步形成了“光、机、电”技术一体化的优势。

精测电子2018年上半年财务报告显示,该公司收入主要来自 AOI 光学检测系统业务,占比 45.49%,毛利占比 41.94%;其次是模组检测系统业务,收入占比 23.33%,毛利占比 27.68%; OLED 检测系统和平面显示自动化设备收入占比分别为 14.29%和12.30%,毛利占比为 14.26%和 10.28%。

   电子 科技 集团45所

中国电子 科技 集团公司第45研究所创立于1958年,2010年9月,中央机构编制委员会办公室批准45所第一名称更改为“北京半导体专用设备研究所”,第二名称仍保持“中国电子 科技 集团公司第四十五研究所”不变。

45所是国内专门从事军工电子元器件关键工艺设备技术、设备整机系统以及设备应用工艺研究开发和生产制造的国家重点军工科研生产单位。

45所以光学细微加工和精密机械与系统自动化为专业方向,以机器视觉技术、运动控制技术、精密运动工作台与物料传输系统技术、精密零部件设计优化与高效制造技术、设备应用工艺研究与物化技术、整机系统集成技术等六大共性关键技术为支撑,围绕集成电路制造设备、半导体照明器件制造设备、光伏电池制造设备、光电组件制造和系统集成与服务等五个重点技术领域,开发出了电子材料加工设备、芯片制造设备、光/声/电检测设备、化学处理设备、先进封装设备、电子图形印刷设备、晶体元器件和光伏电池等八大类工艺设备和产品,服务于集成电路、光电元器件与组件、半导体照明和太阳能光伏电池四大行业.

   上海睿励

睿励科学仪器(上海)有限公司是于2005年创建的合资公司,致力于研发、生产和销售具有自主知识产权的集成电路生产制造工艺装备产业中的工艺检测设备。主要生产用于65/28/14nm制程工艺控制的膜厚测量设备。

沈阳芯源

沈阳芯源微电子设备有限公司成立于2002年,由中科院沈阳自动化研究所引进国外先进技术投资创建。

芯源公司自主开发的单片匀胶机、显影机、喷胶机、去胶机、清洗机、湿法刻蚀机等设备广泛应用于半导体、先进封装、MEMS、LED等领域。

1.LED领域匀胶显影机:应用于LED芯片制造、PSS(图形化衬底)、MEMS、HCPV(高聚光型太阳能电池)、Waveguide(光波导)工艺的匀胶显影等工艺制程。

2.高端封装全自动涂胶显影机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的高黏度PR、PI、Epoxy的涂敷、显影工艺制程。

3.高端封装全自动喷雾式涂胶机: 广泛应用于TSV、MEMS、WLP等工艺制程。

4.单片湿法刻蚀机/去胶机/清洗机:广泛应用于先进封装BGA、Flip-Chip、WSP、CSP制程的刻蚀、去胶、清洗工艺制程。

5.前道堆叠式全自动涂胶显影机:应用于90nm光刻工艺、BARC涂覆、SOC、SOD、SOG等工艺制程。

   盛美半导体

盛美半导体(ACM Research)是国内半导体清洗设备主要供应商,于1998年在美国硅谷成立,主要研发电抛光技术,2006 年成立上海子公司,专注于半导体清洗设备。2017年11月4日公司在美国纳斯达克上市。2017年公司营业收入3650万美元,同比增长33.2%,其中90%以上的营业收入来自于半导体清洗设备。2017 年研发投入占营业收入比例为14.1%。

由于声波清洗可能会造成晶片损伤,行业公司大多转向研发其他技术,盛美半导体另辟蹊径研发出空间交变相移兆声波清洗(SAPS)和时序能激气泡震荡兆声波清洗(TEBO)两项专利技术,可以实现无伤清洗。公司的清洗设备目前已经进入 SK 海力士、长江存储和上海华力等先进产线。

   天津华海清科

天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。

华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。

中电科装备

中电科电子装备集团有限公司成立于2013年,是在中国电子 科技 集团公司2所、45所、48所基础上组建成立的二级成员单位,属中国电子 科技 集团公司独资公司,注册资金21亿元,该公司是我国以集成电路制造装备、新型平板显示装备、光伏新能源装备以及太阳能光伏产业为主的科研生产骨干单位,具备集成电路局部成套和系统集成能力以及光伏太阳能产业链整线交钥匙能力。

多年来,利用自身雄厚的科研技术和人才优势,形成了以光刻机、平坦化装备(CMP)、离子注入机、电化学沉积设备(ECD)等为代表的微电子工艺设备研究开发与生产制造体系,涵盖材料加工、芯片制造、先进封装和测试检测等多个领域;通过了ISO9001、GJB9001A、UL、CE、TüV、NRE等质量管理体系与国际认证。

   沈阳拓荆

沈阳拓荆 科技 有限公司成立于2010年4月,是由海外专家团队和中科院所属企业共同发起成立的国家高新技术企业。拓荆公司致力于研究和生产薄膜设备,两次承担国家 科技 重大专项。2016年、2017年连续两年获评“中国半导体设备五强企业”。

该公司拥有12英寸PECVD(等离子体化学气相沉积设备)、ALD(原子层薄膜沉积设备)、3D NAND PECVD(三维结构闪存专用PECVD设备)三个完整系列产品,技术指标达到国际先进水平。产品广泛应用于集成电路前道和后道、TSV封装、光波导、LED、3D-NAND闪存、OLED显示等高端技术领域。

   华海清科

天津华海清科机电 科技 有限公司成立于2013年,是天津市政府与清华大学践行“京津冀一体化”国家战略,为推动我国化学机械抛光(CMP)技术和设备产业化成立的高 科技 企业。

华海清科主要从事CMP设备和工艺及配套耗材的研发、生产、销售与服务,核心团队成员来自清华大学摩擦学国家重点实验室及业内专业人才,产品可广泛应用于极大规模集成电路制造、封装、微机电系统制造、晶圆平坦化、基片制造等领域。

以上就是我国大陆地区的主要半导体设备生产企业。

随着我国半导体产业的快速发展,对半导体设备的需求量越来越大,而本土半导体设备企业面临着供给与需求错配的情况。一方面,国内的半导体设备需求随着下游产线的扩张而迅速增加,大陆的半导体设备需求占全球半导体设备需求的比重较高;但另一方面,本土的设备供给存在着水平较为落后,国产化率不高的情况。

针对这一情形,在国家的大力支持下,国内设备企业需要积极布局,以在各细分设备领域实现突破。

北京国基科航第三代半导体检测技术有限公司是一家专业从事半导体检测技术的高科技企业,秉承“客户至上、诚信服务”的经营宗旨,致力于为客户提供更加优质的服务,以提升客户的竞争力。公司拥有国家领先的技术、设备、检测手段,提供满足客户需求的各类检测服务。

公司拥有一支专业的技术团队,致力于半导体芯片及相关集成电路的检测、调试及分析服务,其中包括温度应力测试、静电放电测试、电气性能测试等,为客户提供更有效的解决方案,提高产品质量。

另外,公司还为客户提供了一站式服务,包括系统工程、项目管理、技术支持、售后服务等,从而提供更完善的服务,满足客户不同的需求。

总之,北京国基科航第三代半导体检测技术有限公司以其专业的技术团队和优质的服务,一直致力于为客户提供更加优质的检测服务,其服务质量得到了客户的广泛认可,口碑良好,值得信赖。

王守武是我国著名的半导体器件物理学家、微电子学家。1980年当选中国科学院学部委员(院士)。我国第一个半导体研究室、半导体器件工厂、半导体研究所和全国半导体测试中心的创建者。

王守武于1919年3月15日出生于江苏省苏州市。孩童时代常被疟疾纠缠,身体状况不好,智力曾一度受到影响。上学后,经常性的病休,持续不断的自学磨练,使王守武从小就养成了寡言、内向的性格,和善于独立思考的习惯。在他4岁时,父亲赴上海与他人合股开办机械厂,家人也随之迁居。不到两年,工厂倒闭,家里分得不少机械加工工具,这却使王守武在家有条件学会钳工和配钥匙、修理家庭用具、绕制变压器等技艺。王守武后来之所以能在科研工作中动手能力强,均得益于那时的培养和磨练。他喜爱数学的父亲,工作之余,常给子女们讲些趣味数学,或出一些智力测验题让孩子们回答。那时,王守武曾随哥姐们听父亲讲过如何求圆周率π的问题,他虽听不懂,但“π”这个无理数的特性,却一直印在他的脑海之中。

1934年,王守武父亲退休后举家迁回苏州。王守武也随之转入省立苏州中学学习。高中三年级时,经过对《三角》、《高等代数》的学习,启迪了他的思维,他从反三角函数的级数展开中,得到了π的计算方法,写成“圆周率π的级数展开”一文,发表在苏州中学的校刊上,显露了他在领悟数理理论方面的过人才华。自此,从事自然科学工作,既符合他父亲的希望,也是他酿就的意愿,渴望在著名大学里得到名师的教诲和严格的科学训练。

1934年父亲自北平中央研究院工程研究所退休后返回上海。后又因留恋故乡情,举家又迁回苏州。王守武也随之转入省立苏州中学学习。王守武高中毕业前夕未曾根治的疟疾再次重犯,耽误了学校的年终考试和苏州全区的毕业会考。靠一张肄业证书,难以像他哥姐们那样入清华大学、燕京大学、协和医学院等名牌学府就读,只得听从曾留学美国的大哥王守竟的建议,进上海同济大学德文补习班学习。一年后,他重回苏州中学参加会考,拿到了高中毕业文凭,才正式成为同济大学机电系的学生。

1941年春天,王守武在昆明郊外的同济大学临时校舍里毕业后,就近在昆明入兄长王守竞任总经理的中央机器厂当了公务员。一年后又入中国工合翻砂实验工厂任工务主任。经过实践,讷于言表的王守武自感不适合从事工厂管理工作,便申请重回母校,在已迁往四川李庄的同济大学任教。

1945年10月王守武负笈远行,横渡大洋,入美国印第安那州普渡大学研究生院攻读工程力学,导师R. M. Sturm,翌年6月荣获硕士学位。王守武各门功课优异,尤以数学成绩最好,受到老师和同学们的赞赏。校方为鼓励王守武继续深造,资助他攻读博士学位。这时,正在兴起的量子力学引起了王守武的兴趣,便从工程力学转向对微观粒子运动规律的研究,导师H. M. James。两年后王守武完成了题为《一种计算金属钠的结合能和压缩率的新方法》的论文,获得了博士学位。后经普渡大学工程力学系主任的敦聘,留校执教。这时他与同在普渡大学留学的葛修怀女士组成了温馨的家庭,过着宁静、舒适的生活。

1950年6月25日朝鲜战争爆发。王守武借“回乡侍奉孤寡母亲”为由,向美国当局递交了回国申请。获得批准后,经印度驻美使馆的协助,很快就办完了离美手续。夫妇二人携不满周岁的女儿于同年10月离开美国,回归故里。

1950年底王守武刚刚踏上祖国大地,上级就十分信赖地交给他一项紧急任务:为在抗美援朝前线的志愿军运输队设计一种特殊的车灯和路标,让祖国“最可爱的人”在朝鲜前线既可夜里行车,又不致被敌机发现,免遭轰炸。报国心切的王守武,立即在他任职的应用物理研究所,组织科研人员设计与制作。他依据光线在锥体表面定向反射的原理,使特殊设计的车灯光线在路标上的反射光只能定向地射到司机的眼里,避免了敌机发现的可能性。设计制作完成后,进行了实地试验,圆满完成了任务。

1951年5月西藏和平解放后,当地政府发现藏民生活用燃料奇缺,能源不足,但高原阳光充足,便向中国科学院提出了为之设计制造太阳灶的请求。受命主持此项设计任务的王守武,考虑到制造一个大面积的抛物形反射镜加工有困难,决定改用多个窄圆锥形反射面组成的反射系统,用调整每个圆锥面斜度的方法,使平行于主轴方向的光线,都反射到太阳灶的中心。设计制作成功后,用它可以在15分钟内把一壶水烧开。这种太阳灶,在青藏高原长时期地发挥过它的作用。

1953年春中国科学院派员赴苏联考察,了解苏联科学研究工作的进展情况。访苏代表团回国后,报告了苏联在半导体科学技术上的巨大成就,以及飞速进展的情况。这一信息,使我国的科学工作者,特别是物理学工作者,进一步认识到半导体科学技术在社会主义建设事业中的重要性,应当大力推动这方面的工作。为此中国物理学会常务理事会决定,在1955年1月底召开一次全国性的半导体物理学讨论会。

1954年作为讨论会筹备组成员的王守武为了推动中国电子技术跟上时代的发展,他与同期归国的黄昆、洪朝生、汤定元等专家一起合作翻译了苏联半导体权威学者A.F. 约飞写的《近代物理学中的半导体》一书,于1955年由科学出版社出版。1955年黄昆在北京大学物理系开设了《半导体物理学》的课程,这一新兴课程也由他们四人合作讲授。1956年1月这四位专家与后期回国的专家一起在物理学会年会上对“半导体”做了多方面的介绍,希望引起有关方面的重视。王守武的报告题目是:《半导体整流器》与《半导体的电子生伏打效应的理论》。

这期间作为半导体科学的开拓工作,王守武开展了硒与氧化亚铜整流器的制作条件与性能研究,并从理论上分析了有关半导体整流器的一些性能。其研究成果相继在中国《物理学报》上发表。

1956年,是王守武科学研究工作中的一个关键的转折点。因为在这一年,王守武应邀到京西宾馆参加由周恩来总理主持的“全国十二年科学技术发展远景规划”的讨论和制订工作。在所确定的57项重大科技项目中,半导体科学技术的发展,被列为四大紧急措施之一。为了落实这项紧急任务,中央有关部门决定由黄昆、谢希德和王守武等知名学者,分别在培养人才和从事开拓性研究两个方面进行突击。王守武深知这一工作的重要性,毅然中断了其他科研项目,全身心地投入到半导体的研究工作中来,组成了中国科学院应用物理所中中国第一个半导体研究室。

根据当时国外文献的报道,锗是制作晶体管最现实的材料。目标明确之后,在他与同事吴锡九研究员的组织领导下,集中了二机部华北无线电元件研究所、南京工学院等单位的40余名科学工作者,开始了半导体锗材料的研究工作。他一面抓锗材料的提纯,一面亲自领导设计制造了我国第一台拉制半导体锗材料的单晶炉,并于1957年底拉制成功了我国第一根锗单晶;1958年8月,负责器件组工作的王守觉副研究员从苏联学习归来,引来了合金扩散工艺,加速了我国第一批锗高频合金扩散晶体管的成功研制。作为研究室主任的王守武,在参与研制锗高频合金扩散管的同时,又参与了拉制硅单晶的组织领导工作,并具体解决了在拉制硅单晶过程中因坩埚底部温度过高而引起的跳硅难题。

1957年林兰英回国,王守武亲自到她所住的宾馆去动员她来半导体工作组工作,任材料研究组组长,具体实施了硅单晶的拉制方案。经王守武与林兰英的共同努力,使得我国第一根硅单晶于1958年7月问世。为了促进我国第二代(晶体管型)电子计算机的研究,在王守武与有关同志的组织领导下,于1958年创建了我国最早的一家生产晶体管的工厂——中国科学院109工厂,从事锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备都较困难的情况下,组织全厂人员奋战,到1959年底,为研制109乙型计算机提供了12个品种、14.5万多只锗晶体管,完成了该机所需的器件生产

1956年是王守武科学研究工作中的一个转折点,人生旅途中的一个关键时代。因为在这一年,王守武应邀参加了“全国十二年科学技术发展远景规划”讨论会。在所确定的57项重大科技项目中,半导体科学技术的发展被列为四大紧急措施之一,是抓紧实施的重点。为了落实这项紧急任务,中央有关部门决定由黄昆、谢希德和王守武等知名学者,分别在培养人才和从事开拓性研究工作两个方面进行突击。王守武深知这一工作的重要性,毅然中断了其他科研项目,全身心地投入到“半导体”的研究工作中来。刚过而立之年的王守武,在团中央礼堂,在北京图书馆广场,在天津,在上海,在大江南北……,搞演讲,举办报告会,大力普及半导体科学知识,热情宣传“半导体”科学的广阔未来。

在应用物理研究所王守武以电学研究组成员为主要对象,举办了半导体专业培训班,继而组建了中国第一个半导体研究室,担当了研究室的主任。

根据当时国外文献的报道,锗是当时制作晶体管最为现实的材料。目标明确之后,在他与后来回国的吴锡九研究员的组织领导下,集中了二机部华北无线电元件研究所、南京大学、武汉大学等单位的40余名科学工作者,开始了半导体锗材料与锗晶体管的研究工作。他一面抓锗材料的提纯,一面亲自领导设计制造了中国第一台单晶炉,并于1957年底拉制成功了中国第一根锗单晶;同年11月底到次年初王守武与同事合作,研制成功了中国第一批锗合金结晶体管,并掌握了锗单晶中的掺杂技术,能控制锗单晶的导电类型、电阻率及少数载流子寿命等电学指标,达到了能自主生产不同器件的要求。

1958年8月领导器件组工作的王守觉从苏联学习归来,引来了半导体“合金”加“扩散”的双重工艺,促使晶体管的研制在提高工作频率方面产生飞跃,加速了中国第一批锗高频合金扩散晶体管的研制。

作为研究室主任的王守武在参与研制锗高频合金扩散晶体管的同时,又参与了拉制硅单晶的组织领导工作,并亲自解决了在拉制硅单晶过程中因坩埚底部温度过高而引起的“跳硅”难题。

1957年春林兰英教授自美国归来,被任命为半导体研究室材料研究组组长。在她的领导下,重新设计制作拉制硅单晶的炉子。经王守武与林兰英的共同努力,采用林兰英从国外带回的硅单晶做籽晶引向,1958年7月中国第一根硅单晶问世。

为了促进我国由电子管型转向晶体管型的第二代电子计算机的研究,在王守武与有关同志的组织领导下,于1958年创建了中国最早的生产晶体管的工厂——中国科学院109厂。工厂刚一成立,立即开展锗高频晶体管的批量生产。在人员和设备都较困难的情况下,他组织全厂人员奋战,到1959年底为研制109乙型计算机的计算技术研究所提供了12个品种、14万5千多只锗高频合金扩散晶体管,完成了该机所需的半导体器件的生产任务,及时为两d一星任务提供了技术保证。

1960年4月王守武受命筹建中国科学院半导体研究所,任筹委会副主任。1960年9月6日,在原应用物理研究所半导体研究室的基础上半导体研究所正式成立,王守武被任命为首任业务副所长,负责全所的科研业务管理和开拓分支学科的组建工作。1962年王守武依据国家科委的决定,在半导体所筹建全国半导体测试中心,并兼任该中心主任。

1960年2月王守武加入了中国共产党。

科学在不断发展,半导体学科的分支也在不断地拓展,1962年美国宣布用砷化镓半导体材料制成第一只半导体激光器,在世界上产生了很大的影响。这类器件在体积、重量和发光效率等方面,均比其它激光器优越,其应用前景也广泛得多。远见卓识的王守武,便于1963年组建了激光器研究室,并兼任该研究室主任。当时半导体所的材料研究室在林兰英研究员的领导下,研制成功了砷化镓单晶材料,故可着手从事半导体砷化镓激光器的研制。在当时实验室的条件下,用X射线来对单晶体进行定向比较困难,王守武创新了一种光学定向的新方法,大大加快了研制工作的进程,提高了各项工艺的成品率。在王守武的领导下,研究室于1964年元旦前夕研制成功了中国第一只半导体激光器。

此后,为了把这些科研成果迅速推广到实际应用中去,王守武除了继续从事研制新品种激光器外,还亲自指导并参与了激光通讯机和激光测距仪的研制工作。事隔不久,中国第一台激光通讯机就诞生了,它可以在无连线的情况下,保密通话达3公里以上。为了提高激光测距仪的可测距离,王守武提出并设计了从噪声中提取信号的电路,装上这个电路后,可以使激光测距仪的测距能力提高一倍以上。这些研究成果,填补了国内空白,有力地支援了国家现代化建设和国民经济建设。

正当王守武为发展我国半导体科学事业大显身手、全力以赴地奉献自己的聪明才智时,“文化大革命”开始了。王守武虽然处于被监督劳动的屈辱境地,但他对所从事的科学事业毫不忘情。在解除了领导职务的情况下,他留在研究室帮助改革工具,修理仪器。为了弥补激光器件研究室缺少分析激光特性手段的缺陷,他设计研制成功了激光发散角分布测试仪。

1968年春当时的科委领导点名要王守武紧急完成一项从越南战场运回的武器解剖任务。王守武毫不犹豫地登上了前往西安的航程。“文革”后期周恩来总理提出“要重视基础理论研究”的号召。王守武面对半导体所的基础理论研究队伍已受到“文革”严重摧残的困难局面,积极行动起来,着手基础理论的研究工作,开展了对新发现的耿氏器件中畴的雪崩弛豫振荡的深入研究。依据这项工作写成的论文,1975年在美国物理学会年会上宣读后,得到国外同行的好评,并在当年的《中国科学》杂志上发表。在这基础上他开始用计算机模拟技术,对耿氏器件中高场畴的动力学进行分析研究,取得了系列成果,发表了多篇论文。

1978年10月中国科学院主要领导同志将王守武请到办公室,要他出马,改变现状,全面负责4千位的MOS随机存储器这一大规模集成电路的研究。

王守武从稳定工艺入手,跟着片子的流程,对工艺线的每道工序进行认真细致的检查,详尽地订出各自的 *** 作规程。他先从研制难度不大的256位中规模集成电路入手,以检验工艺流程的稳定性和可靠性。当其成品率达到97%以上时,王守武才让投片试制4千位动态随机存储器。1979年9月28日,这种集成电路的批量成品率达20%以上,最高的达40%,为当时国内大规模集成电路研制中前所未有的最高水平。这一研制成果获得了中科院1979年科研成果一等奖。1980~1981年在王守武和林兰英的亲自指导下,又研制成功了16千位的大规模集成电路。这一重要成果荣获中科院1981年科研成果一等奖。

1973年起,领导研究半导体激光器中的高场畴动力学和畴雪崩现象。1978年起领导研制半导体大规模集成电路及其工艺研究。

1979年底他荣获全国劳动模范的光荣称号。

1980年刚刚过完春节,上级要王守武去中国科学院109厂兼任厂长职务,开展4千位大规模集成电路的推广工作,从事提高成品率、降低成本的集成电路大生产实验。王守武一到109厂,就高标准地修改了厂房扩建工程的设计方案,用很少的资金、不太长的时间,就将老厂房改造成洁净度达1000至10000级并有一定湿控、温控的高净化标准厂房。中科院109厂的这条年产上百万块中、大规模集成电路的生产线,就这样在王守武的精心 *** 持下宣布建成,其产品亦随之进入市场,并接受了众多用户的考验。1985年国内上百名专家齐集一堂,对王守武主持设计并建成的集成电路大生产实验线及其成果进行了技术鉴定。这一成果于1985年获中科院科技进步二等奖。

在用原有国产设备进行大生产实验的同时,王守武还领导并参与了另一条引进现代化集成电路中试生产线的建设。1988年这条生产线通过了国家计委、国家科委、电子工业部、北京市、中国科学院等有关部门的领导和国内著名专家的验收,并于1990年获中科院科技进步二等奖。

在王守武的倡议下,1986年1月上级将半导体所从事大规模集成电路研究的全套人马合并到109厂,组建中科院“微电子中心”。年事已高的王守武被任命为该中心的终身名誉主任。王守武自此离开现职,专事于学术研究工作。


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