龍門實驗室：讓創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈“無縫對接”|十大戰(zhàn)略進(jìn)行時
更新時間：2023-4-17 20:48:28 來源：河南日報
時政要聞
省實驗室是全省科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，是國家實驗室的預(yù)備隊和河南省各類創(chuàng)新基地的先鋒隊。龍門實驗室成立一年來，建立“企業(yè)出題+實驗室答題”的創(chuàng)新模式，力推創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈“無縫對接”。效果如何呢？
洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心研發(fā)主管 先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：硅的純度我們要達(dá)到11個“9”，如果有金屬雜質(zhì)的話，它對下游的燒制壽命、拉晶、晶體應(yīng)用的話會有一定的影響...
11個“9”是什么？是電子級多晶硅的純度；下游在哪兒？在單晶硅生產(chǎn)企業(yè)；單晶硅的下游應(yīng)用就是芯片了。作為芯片制造的關(guān)鍵原材料，電子級多晶硅也是龍門實驗室聯(lián)合上下游企業(yè)闖關(guān)的重點。
龍門實驗室智能裝備先進(jìn)材料科創(chuàng)中心主任 潘昆明：電子級多晶硅，它的純度達(dá)到99.999999999%,就11個9，它這個難度、這個純度要求是非常非常高的。在這個項目之初，像電子級多晶硅原材料主要是從美國、德國、日本、主要是進(jìn)口，這樣的話我們就受制于人。
作為生產(chǎn)多晶硅的龍頭企業(yè)，中硅高科從2015年至今都在進(jìn)行科研攻關(guān)，走了7年的彎路，一直卡在多晶硅原材料氫氣和三氯氫硅的提純上，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定。
洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心研發(fā)主管 先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：對于半導(dǎo)體來說的話，我們大概有110多道工序做成芯片，它這個驗證周期也比較長，至少在一年到一年半的時間。這樣整體上包括一個浪費和一個質(zhì)量的不可控，所以說我們一定要在原材料這邊要絕對的穩(wěn)定，在前端是非常非常關(guān)鍵的。
去年三月，龍門實驗室的誕生給企業(yè)帶來了希望。龍門實驗室成立了五大科創(chuàng)中心，集中從中硅高科、中信重工等重點企業(yè)，搜集挖掘了產(chǎn)業(yè)“卡脖子”需求80項、關(guān)鍵技術(shù)“堵點”780個，按照“成熟一項，啟動一項”的原則，僅僅一個月就開啟了“先進(jìn)硅基光電功能材料”等重大項目課題。
龍門實驗室“先進(jìn)硅基光電功能材料”項目聯(lián)絡(luò)員 任永鵬：我是這個課題的聯(lián)絡(luò)員，我作為一個紐帶，我既有中硅高科的出入證，我也是龍門實驗室的人員。然后我們模擬它的熱力學(xué)和反應(yīng)動力學(xué)，在計算機(jī)中可以很低成本、很快速度地去模擬這個實驗，然后就不需要反反復(fù)復(fù)花大量成本、人力物力去做這個實驗，直接就推進(jìn)我們這個實驗的進(jìn)度。
洛陽中硅高科先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：我們在實際操作上面可能是更熟悉一些，但是對理論知識、基礎(chǔ)知識的一些研究和研發(fā)的話還不足，所以說剛好的話彌補(bǔ)我們的短板。
人才共用、優(yōu)勢互補(bǔ)，龍門實驗室36人的博士團(tuán)隊對多晶硅原材料純化等進(jìn)行了一次又一次的模擬實驗，終于，去年10月，原料提純難題被攻克。目前，正在為年產(chǎn)300噸電子級多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線投產(chǎn)做準(zhǔn)備。
洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心高級研發(fā)工程師 袁振軍：我們生產(chǎn)電子級多晶硅的成本直接降低了30%，現(xiàn)在我們這個產(chǎn)品，其中的關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到了一個國際領(lǐng)先的水平，實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。
解決了上游多晶硅的問題，龍門實驗室繼續(xù)往下游單晶硅攻關(guān)。之前，麥斯克公司一直被超低阻重?fù)缴楹土椎墓杵邪l(fā)卡著脖子，這種單晶硅片廣泛應(yīng)用于集成電路和高端功率器件中，市場需求量很大，但要求也高。
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：摻雜難度是非常大的，摻入的雜質(zhì)元素一多，就長不成單晶這種情況。
記者：等于龍門實驗室加進(jìn)來一下子就解決了？
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：對對對對，一下子豁然開朗，我們有實戰(zhàn)經(jīng)驗，而他們在熱場和優(yōu)化上，通過它的模擬仿真軟件計算，所以雙方配合確實取得了一個很大的進(jìn)展。
記者：那帶來的經(jīng)濟(jì)效益呢？
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：我們已經(jīng)有產(chǎn)出了，非常不愁銷路，（假如）常規(guī)的產(chǎn)品一片賣100塊，它呢在150塊以上，國內(nèi)還沒有批量供應(yīng)市場的企業(yè)。
記者：我們算第一家。
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：我們是第一家，對。
借助“企業(yè)出題+實驗室答題”的創(chuàng)新模式，龍門實驗室不斷取得新成果： “油莎豆高效聯(lián)合收獲機(jī)”和“果園智能除草機(jī)器人”已經(jīng)通過國家農(nóng)機(jī)具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心專家的現(xiàn)場試驗測試，即將量產(chǎn)；“無人植物工廠成套智能作業(yè)機(jī)器人及管控系統(tǒng)”、“新能源客車高效動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”等項目正按節(jié)點穩(wěn)步推進(jìn)。
龍門實驗室副主任 馬明星：我們項目的立項和遴選機(jī)制，一定要是企業(yè)出題，然后摸清楚產(chǎn)業(yè)的需求，雙方共同來確定到底我們的風(fēng)口產(chǎn)業(yè)項目的整個的研發(fā)方向是什么，保證我們不會為了研究而研究，真正地把整個的科技創(chuàng)新落實到產(chǎn)業(yè)上，能在它的延鏈補(bǔ)鏈或者整個產(chǎn)業(yè)鏈高端化這一塊能做出來一些實實在在的貢獻(xiàn)。
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洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心研發(fā)主管 先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：硅的純度我們要達(dá)到11個“9”，如果有金屬雜質(zhì)的話，它對下游的燒制壽命、拉晶、晶體應(yīng)用的話會有一定的影響...
11個“9”是什么？是電子級多晶硅的純度；下游在哪兒？在單晶硅生產(chǎn)企業(yè)；單晶硅的下游應(yīng)用就是芯片了。作為芯片制造的關(guān)鍵原材料，電子級多晶硅也是龍門實驗室聯(lián)合上下游企業(yè)闖關(guān)的重點。
龍門實驗室智能裝備先進(jìn)材料科創(chuàng)中心主任 潘昆明：電子級多晶硅，它的純度達(dá)到99.999999999%,就11個9，它這個難度、這個純度要求是非常非常高的。在這個項目之初，像電子級多晶硅原材料主要是從美國、德國、日本、主要是進(jìn)口，這樣的話我們就受制于人。
作為生產(chǎn)多晶硅的龍頭企業(yè)，中硅高科從2015年至今都在進(jìn)行科研攻關(guān)，走了7年的彎路，一直卡在多晶硅原材料氫氣和三氯氫硅的提純上，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定。
洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心研發(fā)主管 先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：對于半導(dǎo)體來說的話，我們大概有110多道工序做成芯片，它這個驗證周期也比較長，至少在一年到一年半的時間。這樣整體上包括一個浪費和一個質(zhì)量的不可控，所以說我們一定要在原材料這邊要絕對的穩(wěn)定，在前端是非常非常關(guān)鍵的。
去年三月，龍門實驗室的誕生給企業(yè)帶來了希望。龍門實驗室成立了五大科創(chuàng)中心，集中從中硅高科、中信重工等重點企業(yè)，搜集挖掘了產(chǎn)業(yè)“卡脖子”需求80項、關(guān)鍵技術(shù)“堵點”780個，按照“成熟一項，啟動一項”的原則，僅僅一個月就開啟了“先進(jìn)硅基光電功能材料”等重大項目課題。
龍門實驗室“先進(jìn)硅基光電功能材料”項目聯(lián)絡(luò)員 任永鵬：我是這個課題的聯(lián)絡(luò)員，我作為一個紐帶，我既有中硅高科的出入證，我也是龍門實驗室的人員。然后我們模擬它的熱力學(xué)和反應(yīng)動力學(xué)，在計算機(jī)中可以很低成本、很快速度地去模擬這個實驗，然后就不需要反反復(fù)復(fù)花大量成本、人力物力去做這個實驗，直接就推進(jìn)我們這個實驗的進(jìn)度。
洛陽中硅高科先進(jìn)集成電路晶圓用多晶硅材料課題負(fù)責(zé)人 陳輝：我們在實際操作上面可能是更熟悉一些，但是對理論知識、基礎(chǔ)知識的一些研究和研發(fā)的話還不足，所以說剛好的話彌補(bǔ)我們的短板。
人才共用、優(yōu)勢互補(bǔ)，龍門實驗室36人的博士團(tuán)隊對多晶硅原材料純化等進(jìn)行了一次又一次的模擬實驗，終于，去年10月，原料提純難題被攻克。目前，正在為年產(chǎn)300噸電子級多晶硅產(chǎn)業(yè)化示范線投產(chǎn)做準(zhǔn)備。
洛陽中硅高科有限公司研發(fā)中心高級研發(fā)工程師 袁振軍：我們生產(chǎn)電子級多晶硅的成本直接降低了30%，現(xiàn)在我們這個產(chǎn)品，其中的關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到了一個國際領(lǐng)先的水平，實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。
解決了上游多晶硅的問題，龍門實驗室繼續(xù)往下游單晶硅攻關(guān)。之前，麥斯克公司一直被超低阻重?fù)缴楹土椎墓杵邪l(fā)卡著脖子，這種單晶硅片廣泛應(yīng)用于集成電路和高端功率器件中，市場需求量很大，但要求也高。
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：摻雜難度是非常大的，摻入的雜質(zhì)元素一多，就長不成單晶這種情況。
記者：等于龍門實驗室加進(jìn)來一下子就解決了？
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：對對對對，一下子豁然開朗，我們有實戰(zhàn)經(jīng)驗，而他們在熱場和優(yōu)化上，通過它的模擬仿真軟件計算，所以雙方配合確實取得了一個很大的進(jìn)展。
記者：那帶來的經(jīng)濟(jì)效益呢？
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：我們已經(jīng)有產(chǎn)出了，非常不愁銷路，（假如）常規(guī)的產(chǎn)品一片賣100塊，它呢在150塊以上，國內(nèi)還沒有批量供應(yīng)市場的企業(yè)。
記者：我們算第一家。
麥斯克電子材料股份有限公司副總經(jīng)理 胡曉亮：我們是第一家，對。
借助“企業(yè)出題+實驗室答題”的創(chuàng)新模式，龍門實驗室不斷取得新成果： “油莎豆高效聯(lián)合收獲機(jī)”和“果園智能除草機(jī)器人”已經(jīng)通過國家農(nóng)機(jī)具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心專家的現(xiàn)場試驗測試，即將量產(chǎn)；“無人植物工廠成套智能作業(yè)機(jī)器人及管控系統(tǒng)”、“新能源客車高效動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”等項目正按節(jié)點穩(wěn)步推進(jìn)。
龍門實驗室副主任 馬明星：我們項目的立項和遴選機(jī)制，一定要是企業(yè)出題，然后摸清楚產(chǎn)業(yè)的需求，雙方共同來確定到底我們的風(fēng)口產(chǎn)業(yè)項目的整個的研發(fā)方向是什么，保證我們不會為了研究而研究，真正地把整個的科技創(chuàng)新落實到產(chǎn)業(yè)上，能在它的延鏈補(bǔ)鏈或者整個產(chǎn)業(yè)鏈高端化這一塊能做出來一些實實在在的貢獻(xiàn)。
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