在本系列中,TechSugar(探索科技)编辑部会根据地区来挖掘当地半导体产业发展历史和现状,尽量给读者们呈现一幅完整半导体产业地图。中国半导体发展史不乏激情燃烧的岁月,从1956年我国提出“向科学进军开始”,半导体技术也被列为国家四大紧急措施之一。随后人才回国开始传授半导体理论知识,相关产业也逐渐兴起。最早期(1957年)北京电子管厂拉制出了锗单晶,像是拉开了序幕,两年后,天津拉制出硅单晶也是一段让老一辈人怀念无比的经历,天津半导体的故事也是从这里开始的。
激情燃烧的岁月
1958年9月,天津市公安局决定在玛钢厂成立“601实验所”,目的就是研制小型发报机、步话机等,负责人宛吉春。起初掀起提取锗(Ge)的热潮,也有不少成就。但这个硅单晶,迟迟没有效果。
宛吉春与当时的局长江枫商量之后,觉得此时必须要有“半导体人才”,且该方面的人才来源都指向了“板桥的右派们”。随后经公安部特批,丁守谦、张少华等右派被选中,在601实验所成立了“物理提纯组”。如课题组之前,他们研究方向各异,有原子核辐射研究的,有宇宙射线研究,还有理论物理的,反正就是跟半导体关系不大。
一群学物理的搞半导体,算是比较“歪门”了。更“歪门”的是,一没设备,二没知识。
宛吉春下令,只要跟半导体有关的书,就买来。一本《半导体治金学》让大家如获至宝。
这不是修仙炼丹,熬个七七四十九天就能成。比锗960摄氏度熔点还高的硅,其熔点达到了1420摄氏度。除非搬来太上老君的炼丹炉,不然当时的炉子压根不得劲。怎么办?去学!
一群“成分不好”的人士北京有色金属冶金院的心腹重地——拉锗单晶的实验室。丁守谦的眼睛就是现场扫描仪,回来后凭记忆复述,那位此前研究宇宙射线的哥们描绘出来。不到半个月,图纸变成了实物。
1959年9月15日凌晨,我国第一颗硅单晶诞生。
显然没这么顺利,期间各类问题不断出现,火候、提炼速度等因素让他们实验不下百次。最苛刻的是,他们只有一块从苏联买来的籽晶(用于长晶体的核心材料)。
只许成功不许失败的实验从晚上9点开始,一夜等待,我国第一个硅单晶降临了。
1959年9月30日,在建国10周年大庆前夕,丁守谦首先被宣布摘掉“右派”帽子,并解除了劳教。
1960年3月,国家计委、冶金部正式批准在天津组建703厂(当时冶金部规定,硅的代号为703)。经过几次更名,2002年又更名为中国电子科技集团公司第四十六研究所。
随后这群人又创造了更多的辉煌。据悉,我国第一颗人造卫星的太阳能电池使用的就是天津703的产品。
《今晚报》截图
上面这段故事来自2002年9月12日的《今晚报》上的一篇文章——《一个终于公开的故事》,并于当年获得报告文学二等奖。笔者简述整理于此,文章的结尾颇为扎心,其写道:“1966年,“文化大革命”开始,一场更大的政治风暴来临,这些人自然难逃厄运。除张少华外,其他人先后被迫离厂。”
正在作报告的丁守谦
去年12月19日,四十六所做了一次六十周年纪念活动,会上,丁守谦做了名为《我国第一颗硅单晶研制历史回顾》的报告,分享了这段激情的青春年华。
老厂与新厂
硅单晶是一个具有历史意义的时间,那是属于天津的荣耀。自那以后,天津似乎也想极迸发自己的潜能。在中国记忆论坛里有个《天津市50年代老企业》的老帖子,里面有零星的几个电子或者半导体相关企业,如:天津市第五半导体器件厂、天津市第六半导体器件厂、天津市电子高频设备厂等。
关于这个天津第N半导体器件厂,笔者在天眼查中最高搜到了N=15。
一位名为“叶迪生”的半导体专家就曾被提拔为天津市15个工厂联合组建的半导体器件公司的总工程师。而他也是原天津市副市长。
尽管叶迪生战功赫赫,曾经研发的半导体元件填补了国内多项空白,但这15个厂的命运却非常不一样。笔者也很难搜全他们的资料了。就比如一厂,网上也只剩下百度知道里一位网友的回复,称其几年前就已经关闭。笔者在此只能扒一扒那些现在还颇具规模的天津半导体老厂。
天津中环半导体股份有限公司成立于1999年,前身为1969年组建的天津市第三半导体器件厂和1958年成立的天津市半导体材料厂,2004年完成了股份制改造。从战绩来看,2002年,中环股份已经拉出了6英寸区熔硅单晶;2011年,中环股份拉出了国内第1颗8英寸区熔硅单晶。
去年中旬,如山资本一篇《半导体硅片行业研究报告》中提到中环半导体,“公司长期耕耘在半导体单晶材料领域,在 4 寸/6 寸半导体硅片基础上,通过长期的技术积累,跨越式实现 8寸硅片批量生产,并且 12 英寸硅片进入试生产阶段,2018 年10月产能将达到 30 万片/月,实现国内最大市场占有率,IGBT用硅片已经全球前二。目前公司硅片价格有持续上涨趋势并供不应求,区熔单晶硅片价格达到110--120 美元/片,直拉单晶硅片为 45--50 美元/片。同时,中环已经在天津建立12英寸抛光片试验线,预计 2018 年底实现产能2万片/月。”
数据来看,这个具有年代感的企业颇有实力。
从时间点来看,也有一些新厂,比如1992年成立的恩智浦天津生产制造中心;如,2009年注册的国家超级计算天津中心;科大讯飞的全资子公司天津讯飞信息科技在2011年注册成立。
据芯思想今年2月份发布的《中国46座晶圆制造厂最新情况跟踪》一文中提到,中芯国际从2016年10月18日开始,正式启动天津厂产能扩充计划,该计划预计投资金额为15亿美金。在计划完成后,产能将达到每月15万片的规模,有望成为全球最大的单体8英寸晶圆的生产基地。2018年7月,中芯国际天津厂举行了P2 Full Flow扩产计划的首台设备进驻仪式;截止2018年第四季,天津厂8英寸晶圆月产能达60000片。
单纯从企业公司名录来看,天津显然希望想在半导体和AI等热门概念上两手抓,都不想放过。
到底实力如何?
在2012年,天津市半导体行业协会就做了一次 “天津市集成电路发展十年回顾和展望”。其中提到 ,天津市集成电路设计业起步较晚,在全国处于弱势地位。其销售额从2008年3000万元跃升到2010年的2.9亿元,2011年达3.9亿元。
当时的一句话总结就是“天津市集成电路产业日渐成熟,已形成了以集成电路设计、制造、封装测试为核心,以原材料及系统应用产业为支撑,由近百家企业组成的上下游衔接紧密的完整的集成电路产业链。”
现在的一句话总结与其非常相似——“天津‘三业并举’格局形成,打造滨海新区为集成电路热点区域”。
从中商产业研究院数据库的数据来看,2018年全国集成电路产量排行榜中,天津排第八,一年累计集成电路产量超过16.2亿块。
政策角度就是从“注重三业”到“注重三业”,但除了集成电路之外,天津似乎还有别的心思。
今年初,天津市科技局发布了《天津市人工智能“七链”精准创新行动计划(2018—2020)》。其表示,到2020年,天津市将研制一批重大基础软硬件产品,研发100项关键共性技术及“杀手锏”产品、150项重点新产品,3至5个关键领域进入国家布局;培育人工智能科技领军企业10家,其中细分领域“国际化”品牌企业5家、“国内前三”企业5家;建设2至3家国家级或部委级创新平台。
此外,在2018年举行的第二届世界智能大会上,天津出台了“海河英才”计划。还玩起了抢人策略,据新华网报道,“海河英才”计划推出以来,截至今年4月底,天津共引进各类人才16.25万名,平均年龄31.8岁。
拥有激情燃烧岁月的天津,似乎与那些重视集成电路发展的城市一样,玩命续写自己的IC故事。