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“笨小孩”王守武:制出中国半导体的一系列第一


来源:中国科学报

王守武,1919年出生,江苏省苏州市人,半导体器件物理学家、微电子学家,中国半导体科学技术的开拓者与奠基人之一。1980年当选中国科学院学部委员(院士)。我国第一个半导体研究室、半导体器件工厂、半导体

国际上的大规模集成电路在1969年开始批量生产,1977年集成度每片16千位的大规模集成电路已投入工业生产,每片64千位的超大规模集成电路已做出样品。当时我国却只有少数单位仿照国外产品做出了每片近千位的大规模集成电路样品,但成品率极低,不能投入生产。同时,国外各种不同结构的新电路不断出现,而我国独创性的新电路、新结构的研究工作尚属空白。

中科院提出,要在一年内拿下每片4千位的三个大规模集成电路典型品种和独立设计的新型电路,做出样品并进入批量生产。此后,经过大约一年的研究,虽然半导体所超净线的工作人员夜以继日地奋战,但4千位大规模集成电路成品率仍然很低。

1978年10月,王守武被请到中国科学院主要领导同志的办公室,要他全面负责这一任务。

王守武上任后坚持“做有用的东西”,他认为搞一种新产品,只出样品、礼品、展品,没有一定的成品率,不能真正解决国家的急需,只有在国产设备的基础上提高成品率,才有推广生产的现实意义。他重新组织人员,调来了包括吴德馨在内的一批技术骨干,着手分析成品率低的原因。提高成品率,首先要提高硅材料制备工艺水平;其次,要保证生产设备质量稳定;同时还要提高基础材料和试剂的纯度指标。

王守武从稳定工艺入手,将整个工艺流程分为四十多道工序,提出每道工序的完好率不低于95%,一道工序合格了,才可以进行下一道工序。他先花了几个月时间组织研究人员逐一改进、稳定设备;然后对使用的原材料和试剂进行分析提纯,以达到可使用的指标;最后,建立了一套操作规程和管理制度,并要求严格执行。

经过王守武和研究人员的努力,到1979年9月,他们做出的三种版图的大规模集成电路样品的成品率都提高到了20%以上,达到了预定目标。该项研究为解决我国大规模集成电路管芯成品率问题提供了宝贵的经验,于1980年获得中国科学院科技成果奖一等奖。半导体所后来将这项技术成果转让到上海无线电元件五厂,用于生产。《人民日报》在报道中说:“在王守武同志严谨的科学作风带动下,超净线里的风气焕然一新,科研人员各守其职,严格把关,工人认真操作,一丝不苟,使研制工作取得了可喜的进展。”

成功研制4千位大规模集成电路后,1981年王守武负责研制成功16千位N沟MOS动态随机存储器,次年获得了中国科学院科研成果奖一等奖。

1980 年春,王守武兼任中科院109厂厂长,开展提高成品率、降低成本的集成电路大生产试验。1986年,王守武领导109厂完成的“集成电路大生产试验”获得国家计委科技攻关成绩显著表彰,及中国科学院“六五”科技攻关重大成果奖。1986年1月,在王守武的倡议下,上级将半导体所从事大规模集成电路研究的全套人马,合并到109厂,组建了中国科学院微电子中心,王守武任微电子中心终身名誉主任。

从提高大规模集成电路成品率,到完成“集成电路大生产试验”,从大规模集成电路实验室制备工艺探索,到工业生产中试线的安装、调试和生产,在这十余个寒暑中,王守武和研究人员一起克服了数不清的困难。这项历时十年的研究工作全面完成之时,1990年,半导体所迎来了建所30周年,人们终于在参加所庆活动的王守武脸上看到了笑容。

王守武是一位具有战略眼光的科学家。多年来,他对我国半导体科学技术发展方向、政策和策略的确定有过很多卓见。1987年,他因“世界新技术革命和我国的对策”获国家科学技术进步奖二等奖;上世纪80年代,他阐述了发展我国集成电路工业上如何处理好科研与生产的关系,做好把科研成果转变为生产产品的中间环节;上世纪90年代,他提出,在制订我国微电子行业规划时,要狠抓微电子所用的基础材料和专用设备两个方面的基础,重视科技队伍的培养;2000年,他建议,发展半导体工业要开拓市场,可以考虑用通信电路作为我国发展半导体工业的突破口,集中力量,发展我国独特的系列产品,力争在国际上占有一席之地;2006年,王守武呼吁,科研成果转化要打破科研院所与产业部门之间的“条条块块”。(作者李艳平 系首都师范大学物理系教授)

[责任编辑:胡楠]

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