 | 聚焦「毅」家人”&pics=/uploadfile/2022/0429/thumb_451_299_20220429061616708.png&summary=''&desc=微導納米：助力ALD高端裝備國產化 打贏關鍵核心技術攻堅戰(zhàn) | 聚焦「毅」家人 )
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QQ空間 1974年，芬蘭科學家Tuomo Suntola博士發(fā)明了原子層沉積（ALD）技術，但相關工藝受限于配套的工程條件不甚齊備和較低的沉積速度，一直未獲得實質性產業(yè)化進展。
直到上世紀90年代末期，隨著微電子和深亞微米芯片技術的發(fā)展，市場對器件尺寸和材料提出了更高要求，ALD技術在加工三維結構和高深寬比微納結構超薄膜方面的優(yōu)勢逐漸體現，成為了以集成電路先進制程晶圓制造為代表的關鍵核心技術之一。
在ALD領域，國外以芬蘭的Picosun、Beneq、ASM International N.V 等公司發(fā)展最為悠久；而國內ALD技術起步較晚，長期以來，中高端ALD產業(yè)化設備完全由少數幾家海外知名半導體設備廠商壟斷。
2015年，一位長期專注于ALD技術研發(fā)的華裔科學家——黎微明博士看到了國內ALD技術的短板以及廣袤的市場應用空間，他毅然回國，與國內企業(yè)家共同創(chuàng)立了一家以原子層沉積技術為核心，主要從事先進微米級、納米級薄膜沉積設備研發(fā)、生產和銷售的企業(yè)。短短七年時間，這家公司在原子層沉積技術、高質量薄膜制造技術、高效電池制造技術等前沿科技領域，持續(xù)構筑和強化技術壁壘，產品遍及光伏、柔性電子、半導體、LED及MEMS等諸多領域，形成了一支專業(yè)能力強、服務素質過硬的高效團隊。
這家異軍突起的行業(yè)“隱形冠軍”，正是注冊在無錫新吳區(qū)的江蘇微導納米科技股份有限公司。
1\回國創(chuàng)業(yè)的三個原因
1990年，22歲的黎微明遠赴芬蘭赫爾辛基大學攻讀無機化學學位，博士畢業(yè)后他陸續(xù)在ASM、Silecs、Picosun等國際知名企業(yè)承擔并專精于ALD技術的應用與研發(fā)工作。
在特定情況下，不同元素原子可以通過表面飽和化學反應，形成具有自限制的單原子層，重復形成的原子層就能以薄膜形式密集地覆蓋深亞微米級的復雜立體結構表面。目前，任何其他已知的技術也不能如此精確地實現薄膜沉積過程中“原子層級”的控制效果。
2010至2015年期間，黎微明在 Picosun公司負責ALD技術亞太區(qū)的運營和發(fā)展。“觸動我選擇回國創(chuàng)業(yè)的原因有三點”，黎微明表示，一是當時ALD設備幾乎被國際幾大巨頭所壟斷，國內在這一方面仍是空白；二是當時公司對亞太市場的戰(zhàn)略偏向保守；三是參觀了國內某高端裝備企業(yè)后，他切身感受到中國尖端科技欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。
“我感受到國外媒體對中國方方面面的報道非常不客觀，只有親身經歷，才了解到原來中國某些領域的科技企業(yè)，不論是技術水平，還是現代化管理水平均已經走在了世界前列。國內大環(huán)境，特別是江蘇地方政府開放、務實、高效的工作作風也讓人印象非常深刻。”
2015年，黎微明辭去芬蘭Picosun公司亞太區(qū)董事的職位，出任微導納米的副董事長兼首席技術官，負責該公司ALD技術路線和高端裝備的研發(fā)與產業(yè)化。
2\全球首創(chuàng)將ALD技術規(guī)模化應用于光伏產業(yè)
早在2010年前后，國際巨頭ASM、Picosun以及Beneq便嘗試將 ALD技術應用在光伏市場，但是在推廣的過程中，他們都遇到了技術或規(guī)模化、產業(yè)化方面的難題，紛紛將這一設想擱置。
“我2015年回國創(chuàng)業(yè)的時候，中國已經是全球光伏行業(yè)的領頭羊，但所有的核心關鍵設備均來自于德國、瑞士等歐美國家。我們希望做一些創(chuàng)新和突破，把ALD技術的應用規(guī)模做得更大，在光伏領域實現產業(yè)化。”抱著這樣的初衷，黎微明開始帶領團隊潛心研發(fā)ALD技術在光伏領域的應用。
ALD技術雖然可行，但最大的難點在于該技術產業(yè)化的成本并不占優(yōu)勢。當時，國內光伏產業(yè)已經非常成熟，如何在有限的利潤空間里將應用成本降低，實現產業(yè)化、規(guī)模化、標準化，成為了微導納米創(chuàng)立以來首先需要解決的問題。
“第一個光伏ALD設備，其實是客戶主動找過來的。有家企業(yè)想嘗試采用一些新的技術，應用在最先進的電池片里面，提升電池效率。”
接到需求后，微導納米用半年時間開發(fā)出了第一代樣機，隨后黎微明又帶著設備和團隊進駐客戶工廠辦公一年，不斷地調整工藝和技術。2018年，其光伏領域的“夸父”原子層沉積設備一經面世，便在行業(yè)內迅速引起了廣泛關注。有業(yè)內人士評價：“微導納米ALD設備批量重復驗證的PERC電池效率、EL良率、設備稼動率、安全性能、產能和綜合使用成本等關鍵技術指標，均超越了現在使用的主流國外技術，確立了一條不同于以往的新PERC電池生產方式。微導納米獨特的腔體和自動化設計，特別是其超高容量和超高產能的量產性能，極大地降低了PERC電池生產成本，是當前全球技術和性能最為先進的批量型ALD量產設備之一。”
回憶這段歷程，黎微明表示：當時那個節(jié)點，微導納米最缺乏的就是時間的驗證，國內公司還不太相信國產化設備及技術，但其實我們第一代產品技術指標就遠遠超過了當時能夠買到的國際上最先進的設備技術水平。從技術階段來說，它遠遠超過我們現在所謂的“填補國內技術產業(yè)空白”，而更應該被稱之為一項“國際級前沿技術創(chuàng)新”。
而后，越來越多的客戶慕名而來尋求合作，微導納米的產品覆蓋包括通威太陽能、隆基股份、晶澳太陽能、阿特斯、天合光能等在內的多家知名太陽能電池片生產商。發(fā)展到今天，微導納米的ALD產品幾經迭代，工藝日漸純熟，目前已成長為全球高效電池生產最先進的核心設備之一，在同類型產品中市場占有率穩(wěn)居全球第一梯隊。
3\加快突破半導體領域核心技術攻關
黎微明也是全球第一批將ALD技術用于半導體領域的科學家之一。在芬蘭工作期間，他參與了為英特爾公司45nm芯片研發(fā)高介電薄膜的工作，而國內在28nm產品上才使用到該項ALD技術。
“和國外現狀相比，國內半導體行業(yè)至少落后了10年。微導納米著力于擴大光伏領域ALD產品市場份額的同時，并沒有放下半導體領域的研發(fā)探索，我們團隊很多科研人員都是半導體行業(yè)出身，我們都希望通過自己的專業(yè)能夠為中國半導體關鍵裝備國產化出一份力。”在談到微導納米為何在成立3年后，又著力開拓半導體應用市場時，黎微明介紹道。
“要進軍半導體的話，公司必須要有超凈間和先進的檢測設備，這需要大量的資金投入。也是在2019年，公司正式對外開放融資，毅達資本——在半導體領域深耕多年的國內頭部機構，成為了微導納米的A輪投資方。后續(xù)，公司又引進中芯聚源、高瓴創(chuàng)投等產業(yè)界、投資界資本，為公司提供了大量資金支持。”
2022年開年，微導納米傳來好消息，公司成為國內首家成功將量產型 High-k 原子層沉積設備應用于 28nm節(jié)點集成電路制造前道生產線的國產設備公司。設備總體表現和工藝關鍵性能參數達到國際同類水平，并已獲得客戶重復訂單認可，成功解決了一項半導體設備的國產化難題，這也標志著微導納米在國產ALD裝備產業(yè)化領域邁出了堅實的步伐。
隨著半導體制造技術的不斷進步，對ALD技術的需求也愈發(fā)顯著。目前微導納米已經與國內多家半導體企業(yè)展開深入合作，并突破了多項技術“無人區(qū)”，填補了該領域無國產設備的空白。
關于公司的未來，黎微明表示，“一方面，我們希望通過我們的專業(yè)，加快突破國產芯片設備發(fā)展的最前沿技術攻關。同時，我們希望能夠將ALD技術應用到新能源、新材料等更多戰(zhàn)略性產業(yè)領域，助力產業(yè)技術走在世界的最前沿。”
直到上世紀90年代末期，隨著微電子和深亞微米芯片技術的發(fā)展，市場對器件尺寸和材料提出了更高要求，ALD技術在加工三維結構和高深寬比微納結構超薄膜方面的優(yōu)勢逐漸體現，成為了以集成電路先進制程晶圓制造為代表的關鍵核心技術之一。
在ALD領域，國外以芬蘭的Picosun、Beneq、ASM International N.V 等公司發(fā)展最為悠久；而國內ALD技術起步較晚，長期以來，中高端ALD產業(yè)化設備完全由少數幾家海外知名半導體設備廠商壟斷。
2015年，一位長期專注于ALD技術研發(fā)的華裔科學家——黎微明博士看到了國內ALD技術的短板以及廣袤的市場應用空間，他毅然回國，與國內企業(yè)家共同創(chuàng)立了一家以原子層沉積技術為核心，主要從事先進微米級、納米級薄膜沉積設備研發(fā)、生產和銷售的企業(yè)。短短七年時間，這家公司在原子層沉積技術、高質量薄膜制造技術、高效電池制造技術等前沿科技領域，持續(xù)構筑和強化技術壁壘，產品遍及光伏、柔性電子、半導體、LED及MEMS等諸多領域，形成了一支專業(yè)能力強、服務素質過硬的高效團隊。
這家異軍突起的行業(yè)“隱形冠軍”，正是注冊在無錫新吳區(qū)的江蘇微導納米科技股份有限公司。
1\回國創(chuàng)業(yè)的三個原因
1990年，22歲的黎微明遠赴芬蘭赫爾辛基大學攻讀無機化學學位，博士畢業(yè)后他陸續(xù)在ASM、Silecs、Picosun等國際知名企業(yè)承擔并專精于ALD技術的應用與研發(fā)工作。
在特定情況下，不同元素原子可以通過表面飽和化學反應，形成具有自限制的單原子層，重復形成的原子層就能以薄膜形式密集地覆蓋深亞微米級的復雜立體結構表面。目前，任何其他已知的技術也不能如此精確地實現薄膜沉積過程中“原子層級”的控制效果。
2010至2015年期間，黎微明在 Picosun公司負責ALD技術亞太區(qū)的運營和發(fā)展。“觸動我選擇回國創(chuàng)業(yè)的原因有三點”，黎微明表示，一是當時ALD設備幾乎被國際幾大巨頭所壟斷，國內在這一方面仍是空白；二是當時公司對亞太市場的戰(zhàn)略偏向保守；三是參觀了國內某高端裝備企業(yè)后，他切身感受到中國尖端科技欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。
“我感受到國外媒體對中國方方面面的報道非常不客觀，只有親身經歷，才了解到原來中國某些領域的科技企業(yè)，不論是技術水平，還是現代化管理水平均已經走在了世界前列。國內大環(huán)境，特別是江蘇地方政府開放、務實、高效的工作作風也讓人印象非常深刻。”
2015年，黎微明辭去芬蘭Picosun公司亞太區(qū)董事的職位，出任微導納米的副董事長兼首席技術官，負責該公司ALD技術路線和高端裝備的研發(fā)與產業(yè)化。
2\全球首創(chuàng)將ALD技術規(guī)模化應用于光伏產業(yè)
早在2010年前后，國際巨頭ASM、Picosun以及Beneq便嘗試將 ALD技術應用在光伏市場，但是在推廣的過程中，他們都遇到了技術或規(guī)模化、產業(yè)化方面的難題，紛紛將這一設想擱置。
“我2015年回國創(chuàng)業(yè)的時候，中國已經是全球光伏行業(yè)的領頭羊，但所有的核心關鍵設備均來自于德國、瑞士等歐美國家。我們希望做一些創(chuàng)新和突破，把ALD技術的應用規(guī)模做得更大，在光伏領域實現產業(yè)化。”抱著這樣的初衷，黎微明開始帶領團隊潛心研發(fā)ALD技術在光伏領域的應用。
ALD技術雖然可行，但最大的難點在于該技術產業(yè)化的成本并不占優(yōu)勢。當時，國內光伏產業(yè)已經非常成熟，如何在有限的利潤空間里將應用成本降低，實現產業(yè)化、規(guī)模化、標準化，成為了微導納米創(chuàng)立以來首先需要解決的問題。
“第一個光伏ALD設備，其實是客戶主動找過來的。有家企業(yè)想嘗試采用一些新的技術，應用在最先進的電池片里面，提升電池效率。”
接到需求后，微導納米用半年時間開發(fā)出了第一代樣機，隨后黎微明又帶著設備和團隊進駐客戶工廠辦公一年，不斷地調整工藝和技術。2018年，其光伏領域的“夸父”原子層沉積設備一經面世，便在行業(yè)內迅速引起了廣泛關注。有業(yè)內人士評價：“微導納米ALD設備批量重復驗證的PERC電池效率、EL良率、設備稼動率、安全性能、產能和綜合使用成本等關鍵技術指標，均超越了現在使用的主流國外技術，確立了一條不同于以往的新PERC電池生產方式。微導納米獨特的腔體和自動化設計，特別是其超高容量和超高產能的量產性能，極大地降低了PERC電池生產成本，是當前全球技術和性能最為先進的批量型ALD量產設備之一。”
回憶這段歷程，黎微明表示：當時那個節(jié)點，微導納米最缺乏的就是時間的驗證，國內公司還不太相信國產化設備及技術，但其實我們第一代產品技術指標就遠遠超過了當時能夠買到的國際上最先進的設備技術水平。從技術階段來說，它遠遠超過我們現在所謂的“填補國內技術產業(yè)空白”，而更應該被稱之為一項“國際級前沿技術創(chuàng)新”。
而后，越來越多的客戶慕名而來尋求合作，微導納米的產品覆蓋包括通威太陽能、隆基股份、晶澳太陽能、阿特斯、天合光能等在內的多家知名太陽能電池片生產商。發(fā)展到今天，微導納米的ALD產品幾經迭代，工藝日漸純熟，目前已成長為全球高效電池生產最先進的核心設備之一，在同類型產品中市場占有率穩(wěn)居全球第一梯隊。
3\加快突破半導體領域核心技術攻關
黎微明也是全球第一批將ALD技術用于半導體領域的科學家之一。在芬蘭工作期間，他參與了為英特爾公司45nm芯片研發(fā)高介電薄膜的工作，而國內在28nm產品上才使用到該項ALD技術。
“和國外現狀相比，國內半導體行業(yè)至少落后了10年。微導納米著力于擴大光伏領域ALD產品市場份額的同時，并沒有放下半導體領域的研發(fā)探索，我們團隊很多科研人員都是半導體行業(yè)出身，我們都希望通過自己的專業(yè)能夠為中國半導體關鍵裝備國產化出一份力。”在談到微導納米為何在成立3年后，又著力開拓半導體應用市場時，黎微明介紹道。
“要進軍半導體的話，公司必須要有超凈間和先進的檢測設備，這需要大量的資金投入。也是在2019年，公司正式對外開放融資，毅達資本——在半導體領域深耕多年的國內頭部機構，成為了微導納米的A輪投資方。后續(xù)，公司又引進中芯聚源、高瓴創(chuàng)投等產業(yè)界、投資界資本，為公司提供了大量資金支持。”
2022年開年，微導納米傳來好消息，公司成為國內首家成功將量產型 High-k 原子層沉積設備應用于 28nm節(jié)點集成電路制造前道生產線的國產設備公司。設備總體表現和工藝關鍵性能參數達到國際同類水平，并已獲得客戶重復訂單認可，成功解決了一項半導體設備的國產化難題，這也標志著微導納米在國產ALD裝備產業(yè)化領域邁出了堅實的步伐。
隨著半導體制造技術的不斷進步，對ALD技術的需求也愈發(fā)顯著。目前微導納米已經與國內多家半導體企業(yè)展開深入合作，并突破了多項技術“無人區(qū)”，填補了該領域無國產設備的空白。
關于公司的未來，黎微明表示，“一方面，我們希望通過我們的專業(yè)，加快突破國產芯片設備發(fā)展的最前沿技術攻關。同時，我們希望能夠將ALD技術應用到新能源、新材料等更多戰(zhàn)略性產業(yè)領域，助力產業(yè)技術走在世界的最前沿。”
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