韦亚一：,致力于提升国产芯片制造力
时间：2021-01-29 04:09:31 来源：达达文档网 本文已影响 人 
孔芳芳 张卉
2020年9月14日，是美国对华为实施新禁令生效前的最后一天。这一天，华为消费者业务CEO余承东在微博发布了关于今年开发者大会的花絮，他回应网友关于今年Mate 40的发布日期：“请大家再等一等，一切都会如期而至。”
而随着禁令的生效，华为最可依靠的、国产芯片的质量提升和国产芯片企业的强大更加成为关注热点。国产芯片制造何时能赶上国际先进水平？就在这两天，在南京浦口区科创一号大厦，南京诚芯集成电路技术研究院院长韦亚一博士给了这样一个回答：提升芯片制造能力，中国大陆有望在7至8年左右赶上国际第一梯队。
研发先进芯片制造技术，这也是韦亚一自7年前回国后一直在做的事情。
他在国内芯片领域的一系列开创性举动
堪称国内集成电路高地的南京浦口区，集合了一批集成电路企业。韦亚一于两年前在浦口成立由中国科学院微电子研究所及核心科研骨干、浦口科创投资集团三方注册的南京诚芯集成电路技术研究院。
“诚芯”，顾名思义，与当下最热门的芯片制造有关。“芯片是商界称呼，集成电路是学术界叫法，这两个是一回事。”韦亚一这么解释。
韦亚一1994年从中科院上海技术物理研究所进入德国Stuttgart大学和马普固体研究所研究半导体技术，获博士学位。他的导师，是诺贝尔物理学奖获得者Klausvon Klitz-ing。4年后，他毕业后进入芯片研发制造的前沿领域，直至2013年回国加入中科院微电子研究所。
回顾整个科研经历，韦亚一近乎见证了先进芯片制造技术从发展初期到如今的整个过程，他在这一领域的研究也位列国际先进水平。
作为国家级特聘专家，韦亚一回国后将自己的技术全部用来提升中国芯片制造水平，进行了一系列开创性举动：他在中科院微电子所直接参与领导了22nm～7nm（纳米）等多个先进节点的光刻工艺和计算光刻研发，突破计算光刻领域多项核心算法和模型，搭建了集成电路虚拟制造全流程仿真平台。
光刻技术是芯片制作的核心技术，它相当于把芯片上的图形做小。22nm～7nm是指芯片上晶体管的最小尺寸。韦亚一说，原来一个芯片可做1亿个晶体管，现在已能达到2.3亿个。而芯片越小（光刻工艺纳米数越小），上面的晶体管数量越多，就代表芯片的功能越强大，相应地芯片的技术水平也越高。目前国际上投入量产的最先进技术节点是7nm。
光刻技术需要依赖高端光刻设备，高端光刻机被称为世界上最精密的仪器之一。“中国一直没有大型量产用先进光刻机，一但从国际上采购被别国限制，就会被卡脖子。”如今更精密的国产光刻机正在研发中。
他成立并领导计算光刻研发中心、集成电路计算光刻与设计优化实验室、EUV光刻仿真联合实验室等多个实验室;负责中国第一个集成电路先进光刻国际技术研讨会的筹备;先后主持和中芯国际的14nm、7nm、5nm计算光刻项目，以及和长江存储的三维存储器光刻解决方案项目……多项举动在国内芯片领域都是第一次。
多项光刻技术周边设备、材料的“国产化”也是他和团队的任务之一：作为跟光刻机配套的设备，他领导研发的300mm前道匀胶显影机样机，一举打破大尺寸晶圆匀胶显影机长期被国外产品垄断的局面;在光刻胶及相关软件的研发上，他和团队也在为质量提升或填补国内空白贡献才智。
致力于提升芯片制造良率
韦亚一团队研发的14nm（纳米）的计算光刻技术已经于国内投入量产，而国际上已经开始7nm的量产。韦亚一说，中国的芯片制造技术落后于国际先进水平2-3代。
但这并非不可超越。据他在这一领域20多年的认知，照这个势头发展下去，中国将在7-8年后能制造出国际最先进的芯片。
“芯片技术共有三部分：设计、制造、封装和测试。”他介绍，华为等企业的芯片设计国际领先，而在封装测试环节，江苏很多企业也保持高水准，整个芯片技术中，制造环节中国最弱。
“我们需要的只是时间。”他介绍，国内虽在上世纪60年代启动芯片技术项目，但中间一度停止，而部分发达国家于上世纪八九十年代迅速发展，用长时间累积获得如今的领先地位。因此，只要加快迭代速度，完全可以赶超国际先进水平。
如何实现制造能力的更快迭代呢？韦亚一认为，集成电路产业链制造水平的提高最需要处理好研发和量产的关系。诚芯集成电路设计研究院集中精力攻坚的项目———“集成电路虚拟制造平台的研发与产业化”这一全流程仿真设计系统就是为解决这一问题而诞生。
他介绍，目前国内芯片生产在设计、设备生产、软件使用等大量工序之间并未达到高效配合，而工序之间的组合优化，会在很大程度上影响芯片生产的良率，他和团队正研发的全流程仿真设计系统就在集合大数据基础上，于芯片投入生产之前先模拟整个制造过程，通过不断排筛，摸索提高良率的最优方案，并将其提供给制造企业提升制造能力。
这一先进研发得益于韦亚一的长期实践。他不仅钻研技术，还专门学习了MBA课程，对高新技术公司管理有着自己的思考。韦亚一说，他做事有个习惯———不让球停在自己手上。即，以最高效率处理完手头任务。这一方式应用于高新技术公司管理上，就是管理者将工作分解下去后，充分调动团队热情的同时，形成闭环管理———员工需按时反馈任务进度，员工之间不能扯皮，从而形成所说的高执行力。
在他看来，高效对高新技术水平的快速迭代实在太有帮助了！“很多人认为中国芯片赶超国际水平的关键在技术，在我看来不对，应该是执行力。”他说，中国员工往往重大局，执行力强，这种特质有助于快速推进整个行业往前走。而这也是他自信中国芯片制造水平可在几年内可赶超国际先进水平的最根本原因。
离家更近，舞台更大
韦亚一之所以选择将公司注册在南京浦口区，一方面是因为浦口拥有集成电路的良好氛围，以及浦口区政府对他和公司的大力支持，另一方面，也是因为南京紧挨着韦亚一的老家。
长江和京杭大运河在此汇就中国“江河立交桥”坐标、作为全国闻名的江南鱼米之乡，也是金山寺、西津渡等众多名胜古迹所在地……韦亚一的老家在美丽的镇江。他小时母亲务农，父亲为政府公务人员，韦亚一从小就是个懂事的孩子。
二十世纪八十年代大学毕业后，同龄人中选择考研的人很少，他却愿意继续探寻领域内的高深知识。他考上了中科院电子学研究所攻读硕士学位和中科院上海技术物理研究所攻读博士学位，并于1994年一个中德联合培养项目中被选中，获得进入德国马普固体研究所跟随导师学习的机会。
“我的自律性很高。”他说，如果他和团队目前能做到领先水平的研发，除了时代的造就，在个体层面，他认为很大程度上归功于自己勤奋、务实的特质。“我不是什么天才，但对自己的工作有高要求，也会不断驱动自我进步。”
如今芯片领域赶上了最好的时代：社会和资本市场大量关注，政府高度重视，但这背后，也是肩上那份沉甸甸的责任。
“我给自己的压力比较大，总有一种时不我待的感觉。”因此，他把自己的几乎全部精力投入到工作中：身在南京，他却很少逛逛这座美丽的城市;到了他这个年纪，孩子长大成人，爱人全力支持他的研究，“自己身体状况又刚好不错，就想把一切能用的时间和精力都投入进去，尽快多做出点成绩。”
他所在的南京诚芯研究院集合了25位全球一流人才，其中一半獲得博士学位，且大部分自国外学成归来。成员三十五六岁的平均年龄预示着，这是一支知识储备丰富、人格也渐趋稳定的高端技术团队。
“我的想法是在三五年内，我们的产品可以陆续填补国内计算光刻软件的空白;同时，研究院（下属）孵化的5家企业中，能有一家走上科创版高地，完成金融市场的考核，进入更大平台和国外同行深入交流。”他说。
国际先进水平芯片的出炉时间牵动着国人的心。期盼韦亚一的目标早日达成，让”中国芯”惊艳世界。
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（责编 董西飞）
