集成(chéng)電路芯片有一個關鍵制程——化學(xué)機械抛光,最多需要反複128次。國(guó)際先進(jìn)的芯片制造廠已使用7納米制程工藝,1納米相當于6萬分之一根頭發(fā)絲,難度可想而知。過(guò)去,國(guó)内抛光所用關鍵材料——CMP抛光墊,幾乎全部依賴進(jìn)口。位于武漢經(jīng)濟技術開(kāi)發(fā)區的湖北鼎龍控股股份有限公司(以下簡稱“鼎龍股份”)投資近4億元,經(jīng)過(guò)6年的艱苦研發(fā),建成(chéng)目前國(guó)内唯一、國(guó)際先進(jìn)的集成(chéng)電路芯片CMP抛光墊産研基地,并承擔起(qǐ)國(guó)家“02專項”。
鼎龍股份創始人、董事(shì)長(cháng)朱雙全1月29日接受長(cháng)江日報記者采訪時說:“創業最困難的時候,我們曾找過(guò)一家風投公司,願意以500萬元出讓控股權,但還(hái)是被拒于門外。”
從激光打印複印耗材産業起(qǐ)步,到進(jìn)入光電半導體領域。因爲敢闖敢幹,朱雙全、朱順全朱氏兄弟和鼎龍股份團隊,一次次在國(guó)外巨頭壟斷的領域開(kāi)辟出中國(guó)企業的生存空間,矢志培育核心産業的國(guó)産供應鏈。
挑戰最高難度系數 闖入打印耗材關鍵領域爲中國(guó)發(fā)聲
2001年下海創業之初,鼎龍股份選擇了一個細分品類——碳粉用電荷調節劑。彼時,打印耗材産業鏈下遊的碳粉、墨粉全被國(guó)外大公司壟斷。他們找了很多上遊的大公司,希望加入其供應鏈,對(duì)方不約而同地問一句話:“你們中國(guó)人怎麼(me)能(néng)做這(zhè)個?技術從哪裡(lǐ)來?”
“這(zhè)個圈子裡(lǐ)沒(méi)有中國(guó)企業,鼎龍偏要闖進(jìn)去;沒(méi)有現成(chéng)技術,鼎龍自己幹出來!”朱雙全帶着一幫從國(guó)企出來的研發(fā)人員,開(kāi)始艱難跋涉。“最難的是頭兩(liǎng)年,産品打不開(kāi)市場,融資非常困難,有陣子公司賬上連出國(guó)的機票都(dōu)付不起(qǐ),隻能(néng)私人借錢。”
剛有點起(qǐ)色時,又碰到個難題。日本、歐美客戶來參觀考察,公司裡(lǐ)的關鍵設備“排場”不夠大。朱雙全硬着頭皮去武漢理工大學(xué)檢測中心借,那裡(lǐ)的設備從沒(méi)離開(kāi)過(guò)實驗室,怎麼(me)可能(néng)借出去給小民企?他用真誠打動了中心負責人,借來設備不說,老師們還(hái)穿上白大褂到鼎龍股份幫忙。
鼎龍股份用了3年時間,成(chéng)功打入激光打印行業世界第二的美國(guó)lexmark公司的全球供應鏈,替代了日本企業。通用耗材關鍵領域第一次有了“中國(guó)聲音”。在與國(guó)際巨頭的合作中,鼎龍股份逐步建立起(qǐ)了自己的知識産權體系,培養了核心人才團隊。
2006年開(kāi)始有了規模盈利,鼎龍股份又一頭紮向(xiàng)彩色聚合碳粉的研發(fā)。這(zhè)是打印複印耗材領域技術難度最大的産品,鼎龍股份花了6年時間,從零起(qǐ)步,最終實現大規模産業化,打破了日本企業20多年的全球壟斷。時至今日,鼎龍股份仍是國(guó)内唯一的彩色碳粉供應商,并已將(jiāng)國(guó)際競争對(duì)手邊緣化。
朱雙全坦言,這(zhè)确實是很大的冒險,國(guó)内一些大型企業、高校曾展開(kāi)攻關,均半途而廢。鼎龍股份幾乎把所有盈利全部投入其中,上市前沒(méi)有給股東分過(guò)一分錢紅利。
爲芯片抛光 給柔性屏“打底”在光電及半導體産業接連破局
2018年11月,工信部、财政部公布全國(guó)首批國(guó)家新材料生産應用示範平台建設入選項目名單,鼎龍股份作爲國(guó)内唯一一家擁有集成(chéng)電路制程關鍵材料——CMP抛光墊全制程技術及産業化生産能(néng)力的企業,和其他18家集成(chéng)電路行業領軍企業一起(qǐ)入選。
這(zhè)份名單展示了一個與人們傳統印象不一樣的鼎龍股份。事(shì)實上,鼎龍股份官網顯示的公司兩(liǎng)大主營業務中,光電及半導體材料已然排在了激光打印複印耗材之前。
近年來,武漢大力發(fā)展“芯屏端網”産業,長(cháng)江存儲、京東方、天馬、華星光電等企業生産線紛紛落地,形成(chéng)了武漢目前投資規模最大、技術要求最高、産業配套最複雜的産業集群。鼎龍股份正是布局較早(2012年開(kāi)始涉足)且已逐步實現産業化的、爲數不多的上遊關鍵材料研發(fā)、供應商之一,建成(chéng)了國(guó)内唯一、國(guó)際先進(jìn)的集成(chéng)電路芯片CMP抛光墊産研基地和我國(guó)首條柔性OLED用聚酰亞胺漿料生産線。業内評價,鼎龍股份打破了國(guó)外企業多年的全球壟斷,而且可有效促進(jìn)我國(guó)半導體集成(chéng)電路産業和面(miàn)闆顯示産業所需材料的國(guó)産化進(jìn)程。
抛光是爲了保證芯片有更好(hǎo)的性能(néng)及結構的穩定性。CMP抛光墊是晶圓芯片制程中“卡脖子”的關鍵材料,此前,生産技術主要被美國(guó)、日本等幾家大公司掌握,其中某全球500強公司壟斷了85%的市場份額。
CMP即化學(xué)機械抛光,是指在晶圓制造過(guò)程中,使用化學(xué)及機械力對(duì)晶圓進(jìn)行平坦化處理的技術。晶圓制造過(guò)程中需要反複使用CMP工藝,這(zhè)個過(guò)程好(hǎo)比蓋大樓,每蓋好(hǎo)一層,就需要打磨、保證結構穩定才能(néng)繼續往上蓋。集成(chéng)電路已經(jīng)做到了128層,抛光最多也可達128次。CMP技術能(néng)夠實現晶片全局平坦化,是目前效果最好(hǎo)、應用最廣泛的平坦化技術。而抛光墊的力學(xué)性能(néng)和表面(miàn)組織特征對(duì)于平坦化的效果非常關鍵,是CMP工藝的技術核心和價值核心。
爲什麼(me)要選擇這(zhè)樣的“硬骨頭”來啃?朱雙全說:“從自主研發(fā)激光打印複印耗材領域核心高技術産品起(qǐ)步,再到進(jìn)入半導體和光電顯示産業,我們有一個比較清晰的發(fā)展思路——瞄準‘國(guó)内急需但又依賴進(jìn)口的相關産業細分領域’,主攻高技術門檻的新材料産品。”
選擇光電顯示産業,也是如此。柔性顯示屏代表了顯示屏的未來方向(xiàng)。爲了實現“柔”,一種(zhǒng)替代玻璃基闆的柔性顯示高分子基材——聚酰亞胺(PI漿料)是關鍵。OLED柔性顯示屏制造過(guò)程有多道(dào)工序,PI漿料是應用在最底層的,其作用是替代OLED底層玻璃的關鍵材料,其上再疊加TFT發(fā)光材料、顯示材料等後(hòu),通過(guò)蒸鍍、沉積、退火等400多攝氏度高溫制程處理,用激光剝離成(chéng)一張薄膜。
PI漿料目前幾乎全部依賴進(jìn)口,鼎龍股份下屬的武漢柔顯公司經(jīng)自主研發(fā),産品已率先通過(guò)國(guó)内某知名面(miàn)闆廠商OLED産線測評,其國(guó)内首條1000噸大規模PI漿料生産線也正在建設中,今年將(jiāng)建成(chéng)。
培育完整的國(guó)産供應鏈 在國(guó)産替代領域不斷“填空白”
想要在高端制造領域不受制于人,必須培育國(guó)産供應鏈。
朱雙全介紹說:“過(guò)去國(guó)外競争對(duì)手經(jīng)常用這(zhè)個卡我們。在研發(fā)階段,我們就很注重培育國(guó)産化供應鏈,帶動供應企業一起(qǐ)成(chéng)長(cháng)。一方面(miàn)是出于供應安全考慮,另一方面(miàn)也能(néng)進(jìn)一步降低成(chéng)本。”
鼎龍股份在研發(fā)彩色聚合碳粉時,一種(zhǒng)關鍵的納米顔料必須向(xiàng)德國(guó)企業購買,一公斤要2000元,而且因爲競争關系,對(duì)方對(duì)鼎龍股份有諸多限制。爲此,鼎龍股份選定了江蘇一家原本隻能(néng)做普通工業級顔料的工廠,提出相關要求并給予技術支持,幫助其升級成(chéng)爲能(néng)夠生産專業級納米顔料的企業,采購價格降到了不到原來的1/4。
在光電和半導體新材料領域,這(zhè)個問題同樣存在。上遊産業鏈中關鍵材料、關鍵設備、關鍵儀器幾乎全部依賴從發(fā)達國(guó)家進(jìn)口。下遊應用企業從風險角度考慮,一般不願輕易去做國(guó)産替代,導緻新材料企業産品應用推廣困難。
朱雙全說,“芯屏端網”産業鏈上遊關鍵材料的研發(fā)、生産及産業化,資本人才投入大、技術門檻高、國(guó)外知識産權封鎖嚴重。他呼籲政府牽頭,建設關鍵産業新材料的應用測試公共平台,下遊企業優先試用,使用本地國(guó)産化新材料,把更多機會留給國(guó)内企業(特别是創新型民企),大家一起(qǐ)來解決在這(zhè)幾個核心産業領域嚴重依賴進(jìn)口的問題。
發(fā)展至今,鼎龍股份作爲高技術創新的上市公司,在國(guó)産替代領域不斷“補短闆”“填空白”,是2018年國(guó)家創新示範企業、工信部制造業單項冠軍企業和湖北省隐形冠軍企業。
朱雙全的辦公桌上擺着一隻四足鼎模型。在他看來,鼎代表強大,也代表制度與規範,鼎還(hái)有革新之意,寓意未來的創新。
“中國(guó)民營企業能(néng)夠發(fā)展到一定規模,都(dōu)是闖出來、幹出來的。在創業早期,除了一個想法,除了一股幹勁,除了對(duì)一個市場領域或者一類産品的創新機會的認識,我們什麼(me)都(dōu)沒(méi)有,就是憑着破釜沉舟的精神去幹起(qǐ)來。”朱雙全說,“鼎龍的這(zhè)股幹勁一直不會丢,還(hái)有更大的天地等着我們去闖!”