——访“张江优U人才”获得者、格U微?sh)子工艺研发ȝ李杰
当今Q要购买一台满x常媄像记录所需的手机,p不千元卛_L实现?span lang="EN-US">
手机拍照的关键是CMOS囑փ传感器芯片,它是摄像头实现光信号向电(sh)信号转变的核心部件。格U微?sh)子Q上P有限公司工艺研发部ȝ李杰Q正是一位促成这一改变的“幕后神人”!
作ؓ格科微首位正式员工?span lang="EN-US">11q坚守,他见证了格科微如何创造出“业界神话”——这个位于上张江的高科技企业白手起家Q面对烦{东芝、三星等国际大公司在CMOS囑փ传感器领域的夹击Q不仅生存了下来Q还成长为我?span lang="EN-US">CMOS芯片产业的龙头企业,更带动了我国整个CMOS囑փ传感器芯片业链的从弱到强!
“h贵在专注Q?span lang="EN-US">10多年对像素和工艺的专注造就了我。”在q日举行的第三届“张江优U人才”复评答辩现场,37岁的李杰如是描述自己的科研轨qV?span lang="EN-US">
专“芯”致志,做一颗从无到有的国“芯?span lang="EN-US">
11q前Q中国国内还没有CMOS囑փ传感?span lang="EN-US">(CIS)的工艺生产线Q也没有量?span lang="EN-US">CIS产品Q直到无晶圆囑փ传感器设计公司——格U微成立q帮助中芯国际徏立了国内首条CIS生U,中国才宣告有了自qCIS?span lang="EN-US">
2003q_李杰从清华大学材料系研究生毕业。同q?span lang="EN-US">9月,在国外历l多q_p半导体工艺和CMOS芯片设计的n立新在上h立了格科微电(sh)子(上vQ有限公司,千里马与伯乐此盔R。在中芯国际搬迁后的临时铝合金板戉KQ他们开始了艰苦的创业?span lang="EN-US">
一切从零开始。当格科微开始做30万像素时Q国际上已在?span lang="EN-US">200?span lang="EN-US">500万像素。隔行如隔山Q从材料专业跨行到芯片行业。李杰白天请教专家、工E师Q晚上刻苦钻研书本,一天得?span lang="EN-US">16时都工作在公司?span lang="EN-US">
2005q?span lang="EN-US">3月,格科微第一ƾ也是中国第一Ƒօ有商业h(hun)值的CIS产品投片成功Q“三晶体”工艺终于被d出来。这一制作工艺在当时国外已普遍应用于芯片生产,但在我国Q还停留在实验室阶段Q格U微和中芯国际对其创造性的工艺攚w,让芯片实C工业化量产,q也是我国首ơ有了自q量囑փ传感器芯片,在此q程中,李杰崭露头角Q显C出了工艺研发方面的潜质。恰在当Ӟ我国摄像头市场刚刚兴P订单U沓来Q公总在当q就卖出?span lang="EN-US">1600万颗芯片Q销售额辑ֈ500万美元,q实现盈利,E稳地占领了中国30万像素的市场?span lang="EN-US">
随着旉推移Q“三晶体”工艺的固有~陷逐渐暴露出来Q尤其在暗光环境下和高温条g下图像质量会变差Q无法满x益壮大的手机市场需求。当Ӟ国际上的竞争Ҏ(gu)都已l推Z效果更好的“四晶体”工艺,格科微遇C前所未有的竞争压力。如果不能尽快推q“四晶体”工Z品,公司׃面(f)倒闭的风险?span lang="EN-US">
作ؓ公司唯一一位工艺研发h员,李杰临危受命Q迅速徏立v来工艺和器g的仿真^収ͼ投入到紧张艰苦的研发工作中。经q一q多没日没夜的“鏖战”,2006q?span lang="EN-US">10月,“四晶体”工艺的像素技术研发成功。“四晶体”的像素技术图像品质得到大q提升,摄像头的感光灉|度提?span lang="EN-US">50%以上Q图像噪C降了80%以上Q暗甉|减少?span lang="EN-US">90%以上。这一新技术的研发成功Q对我国此类芯片知识产权的获得具有重要意义。在此工艺基上,格科微分别推Z名称?span lang="EN-US">GC0307?span lang="EN-US">GC0309?span lang="EN-US">GC0308q三ƾ芯片,q些与国际同cM品相比,质量高,价位低,q速被市场接受Q屡ơ获得“中国芯”最?jng)_现奖Q而应用“四晶体”技术的产品为公司篏计创造销售收?span lang="EN-US">10亿美元?span lang="EN-US">
创新求“芯”的q程可谓艰苦卓绝。最开始在?span lang="EN-US">200万像素品时Q第一片晶圆上过2000颗芯片中Q只有一颗可以正常工作,良率不到0.05%。而现在格U微的芯片良率可以做?span lang="EN-US">95%?span lang="EN-US">99%Q保持在业内最高水q뀂由于打破了国外技术的壁垒Q格U微得以在像素方面保证了我国中低端市场国产机的高性能Q低h?span lang="EN-US">
创新求“芯”,{一座行业拓荒者的丰碑
11q来Q李杰负责了格科微所?span lang="EN-US">CIS产品的像素开发、工艺研发,其中量过40ƾ。随着像素要求的不断提高,感光单元像素寸也从最初的6.25微米~小到现在的1.4微米甚至更小?span lang="EN-US">1.12微米。这些细微变动,对于李杰而言Q却意味着芯片技术工艺的极大创新?span lang="EN-US">
2009q_李杰实现了从工艺工程师到工艺研发部经理的转变Q他带领着一支大部分?span lang="EN-US">80后青q工E师l成的研发队伍开发出了自有专利技术的N-sub工艺Q创造营收超3亿美元。随着工艺q步Q单颗芯片的核心?yu)寸一再羃?yu)?span lang="EN-US">2003q_芯片的光学尺寸可以做?span lang="EN-US">1/3英寸Q现在则可以做到1/13英寸。以一?span lang="EN-US">8英寸的晶圆ؓ例,国外大公司可以做800?span lang="EN-US">900?span lang="EN-US">200万像素的芯片Q格U微却可以做?span lang="EN-US">1500颗。如果是30万像素,甚至可以做到5400颗,遥遥领先?span lang="EN-US">
2014q_格科微品的量又创新高,已经成ؓ手机市场200万像素以下图像传感器的主供应商Q格U微的用户也不再是“杂牌机”“山寨机”,而是国内诸多一U品牌,甚至q有国际知名的大厂。从白手起家发展C国地区销量第一Q全球销量第二,2014q格U微q_每月量达?span lang="EN-US">8千万颗传感器芯片?span lang="EN-US">
“要有全局化的眼光Q”芯片设计是龙头Q像素设计是龙的眼睛Q眼睛往哪里看,龙头往哪里转,作ؓ龙n和龙彩色滤镜和封装就会往哪里摆。李杰十分注重和产业链上的厂商合作,l常在企业间探讨技术的发展方向。格U微的品开发,也在无Ş中媄响着国内CIS产业铄发展?span lang="EN-US">
在格U微的帮助下Q中芯国际的CIS工艺U徏立v来,涉及?span lang="EN-US">CIS的特D工艺都是由格科微的工艺研发部提供。新技术帮助中芯国际创造了8英寸产线上铝后端金属q线辑ֈ0.14微米的最尺寸历双Ӏ在格科微品的驱动下,国内首条彩色滤镜的生产线也在TSES公司建立h。在格科微工艺研发部的支持下Q逐渐拥有了自主设计生产彩色o镜的能力Q摆׃Ҏ(gu)本凸版母公司的依赖?span lang="EN-US">
十多q的勤奋ȝQ创C怠,李杰创造了传奇。在格科微公司的大专利墙上Q李杰的个h专利占了三分之一Qƈ且大部分都是含金量极高的发明专利Q不仅包括像素方面的专利Q还늛了晶圆制造、封装工艺和讑֤装置{方面,{v了一座我国图像传感器芯片行业拓荒者的丰碑?span lang="EN-US">
“我们已l占据了中低端市场很高的份额Q但仍在努力开发一些独创的工艺技术,争取占领高端市场Q”以前,国内没有12英寸?span lang="EN-US">CIS产品Q也没?span lang="EN-US">12英寸?span lang="EN-US">CIS芯片刉、彩色o镜以?span lang="EN-US">CSP装Q甚至世界上也没?span lang="EN-US">12英寸?span lang="EN-US">CSP装。现在,格科微和产业链企业已开发出12英寸的相关品和工艺Q这个有“芯”h的梦x在一步步变成现实Q?/span>Q高?王春Q?span lang="EN-US">
转自《科技日报?span lang="EN-US">2015q?span lang="EN-US">3?span lang="EN-US">2?span lang="EN-US">