实现关键核心技术自主安全可控 创新驱动助力经济高质量发展
——北京天科合达半导体股份有限公司发展历程
新时代下创新处于国家发展的核心地位,是推动我国经济向高质量发展转型的关键力量。党的二十大指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。在这一背景下,发展“硬科技”是社会主义市场经济建设的重要内容。
作为硬科技的关键领域之一,以碳化硅为代表的新材料行业凝聚了社会的广泛关注。北京天科合达半导体股份有限公司(以下简称天科合达)坚持自主研发、技术推动的发展战略,积极响应国家半导体产业的重大战略需求,聚焦于第三代半导体碳化硅材料领域,不断突破大尺寸、高品质碳化硅晶片制备的关键技术,打破国外技术封锁和严格禁运,加快我国半导体关键材料生产技术“自主可控”的进程,为国产碳化硅材料在功率器件、微波射频器件等领域的应用奠定了基础。
2023年3月对外经济贸易大学中国金融学院边江泽、余湄两位教授带领学生,通过对北京天科合达半导体股份有限公司总部基地的实地调研和走访,了解硬科技企业的发展历程,以便为我国硬科技企业的发展提供可借鉴的参考思路,助力我国硬科技企业的创新和发展。
天科合达公司副总经理冯四江 介绍高科技产品(2023年3月)
剑指国际市场 蓄势待发
北京天科合达半导体股份有限公司于2006年9月由新疆天富集团、中国科学院物理研究所共同设立,目前注册资本为50600万元,是国内首家专业从事第三代半导体碳化硅(SiC)晶片研发、生产和销售的国家级高新技术企业。公司为全球SiC晶片的主要生产商之一。公司坚持现代企业管理制度,具备完整、规范的管理体系,已通过IATF16949:2016车规级质量管理体系认证。公司总部设在北京,目前拥有一个研发中心和三家全资子公司,一家控股子公司,产业涵盖碳化硅单晶炉制造、碳化硅单晶生长原料制备、碳化硅单晶晶片制备和碳化硅外延制备。公司拥有三处完整的集晶体生长-晶体加工-晶片加工-清洗检测的全套碳化硅晶片生产基地。
公司自2006年成立以来,一直专注于第三代半导体碳化硅晶片的研发、生产和销售。公司依靠雄厚的科研实力,目前已经掌握了具有自主知识产权的“PVT碳化硅单晶生长炉制造技术”、“高纯度碳化硅生长原料合成技术”、“PVT碳化硅晶体生长技术”、“低翘曲度碳化硅晶体切割技术”、“碳化硅晶片精密研磨抛光技术”和“即开即用的碳化硅晶片清洗技术”等六大核心技术体系,具备了“设备研制—原料合成—晶体生长—晶体切割—晶片加工—清洗检测”的规模化、全流程碳化硅晶片研发生产能力,工艺整体技术水平处于国际先进水平。天科合达在行业内具有较强示范性,不断推进管理创新并取得了诸多显著成果。截至目前,公司已获授权发明专利53项;参与起草并正式发布国家标准6项,行业标准3项,其中《碳化硅单晶抛光片》GB/T 30656是碳化硅半导体领域唯一一项国家产品标准。
天科合达也是国内首家专业从事第三代半导体碳化硅晶片研发、生产、销售的国家级高新技术企业,是国家工信部认定的专精特新“小巨人”企业,以及北京市经信局认定的“市级企业技术中心”。
碳化硅晶片产品
立足前沿高科 占领核心高地
天科合达最早是由新疆天富集团旗下的天富热电和中国科学院物理研究所共同出资设立,天富集团当时投资了4个科技类项目,天科合达是其中唯一成功的项目。2015年,随着新能源汽车等行业风口的出现,碳化硅材料进入市场视野。通过整合资金,2016年天科合达实现厂房租赁、生产扩大从而走向高速发展之路。当年我国大力推进的供给侧结构性改革也为碳化硅材料畅通了下游需求道路。2017年之后,随着哈勃投资、高瓴资本等知名投资机构的加入,天科合达的融资不再成为棘手的难题。目前,公司正在为申请上市做准备。由此可以看出,硬科技企业在成长初期可能难以实现创收,一方面需要国有资本的扶持鼓励,另一方面也需要市场提振信心,企业加强科技转化,通力合作才能走出最艰难的萌芽期。科技实力始终是企业行稳致远的关键因素。以天科合达为代表的硬科技企业需要加速迭代,不断创新发展,才能在市场优胜劣汰法则下顺利壮大发展。
公司产品在新能源汽车、光伏市场、国产充电桩领域广泛应用,解决了我国“卡脖子”核心材料批量供给问题,为发展国内第三代半导体产业起到很好的带动和示范作用,助推了北京市第三代半导体产业集聚发展。同时推动了相关行业下游企业的稳定发展,在国内形成完整的碳化硅半导体产业链。在国际市场上,天科合达打开了品牌知名度,产品获得了国际企业的认可和好评。确定了其在第三代半导体领域的行业领先地位。
硬科技企业在不断研发创新的同时,对相关的技术支撑要求高于一般的产业,因此如何克服配套技术的难题是企业创新之路必须解决的一个重要问题。对于天科合达来说,在碳化硅单晶晶体生长完成后,要完成切割、双磨、单磨、双抛、单抛、清洗等一系列工序。每道工序对相应设备、技术工艺要求都非常高。比如碳化硅晶片对于表面平整度的要求极高,因此要对切割完成的碳化硅切割片进行复杂的打磨抛光处理,其精度要求非常高。为了解决对相应设备的技术支撑,天科合达在积极培育国产研发团队,尽快实现相关设备的完全国产化,提高自身的技术壁垒。
目前天科合达的碳化硅单抛双抛的绝大部分设备已实现国产化,不仅要注重自身技术的创新,还需要扶持培养自主产业链。虽然培养下游企业必然会产生资源牺牲和时间成本,但完整的、自主化的流水线、产业结构和人员配置能够有效避免技术卡脖子问题,同时降低因设备出现突发故障异常所带来的维修成本和时间成本。
天科合达能够抓住行业发展的窗口期快速占据市场份额的一大原因是其前期地基扎实稳固且具有韧性,公司初期战略眼光锚定精准。发展历程虽一定程度上是时局因素和机遇促成的,但其能乘发展东风快速崛起的内部逻辑绝非偶然。发展是机遇也是挑战,初期发展阶段没有急于追求效益和利润,相反的将大量的时间投入到技术创新、产品研发和经验积累上。同时,核心研发团队是一支团结、稳固、坚持深耕碳化硅领域的科研队伍,研究团队主要成员均是在研究生期间就开始着手碳化硅方面的研究,自始至终不断推动着公司的技术革新。研发团队甘于坐冷板凳的十年如一日的信念塑造了天科合达的企业灵魂。
对外经济贸易大学中国金融学院师生与天科合达公司相关负责人合影(2023年3月)
核心技术靠化缘是要不来的,必须靠自力更生,科技人员要树立强烈的创新责任和创新自信。尤其是关于高新技术、国防科技技术等核心技术,必须掌握在自己手中,才能掌握发展的主动权,保障国家经济、国防和其他安全。天科合达人秉持着坚定的信念走在前行的路上。
(作者系对外经济贸易大学中国金融学院,对外经济贸易大学中国本市场与政策研究中心教授: 边江泽 余湄)
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