僅僅用了五年的時(shí)間，董博宇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員，刻苦鉆研，開(kāi)拓創(chuàng)新，使氮化鋁設(shè)備從無(wú)到有，從有到強(qiáng)，讓國(guó)產(chǎn)設(shè)備躋身世界尖端行列，并引領(lǐng)著全球LED科技創(chuàng)新的風(fēng)潮。

半導(dǎo)體設(shè)備是產(chǎn)業(yè)的基石，也是驅(qū)動(dòng)行業(yè)進(jìn)步的助推引擎。在我國(guó)自主研制的半導(dǎo)體設(shè)備中，從來(lái)沒(méi)有哪臺(tái)設(shè)備，如氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備（AlN PVD）那般，以全球領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以90%的占有率，在全球LED市場(chǎng)所向披靡。

它甚至還以壓倒性優(yōu)勢(shì)，打敗了全球半導(dǎo)體巨頭——美國(guó)應(yīng)用材料公司（以下簡(jiǎn)稱“美國(guó)應(yīng)材”）的同類設(shè)備，為我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)提振了士氣，振奮了人心。

這臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)方是北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司（以下簡(jiǎn)稱“北方華創(chuàng)微電子”），具體項(xiàng)目帶頭人是北京市“海聚工程”專家、北方華創(chuàng)微電子PVD事業(yè)單元產(chǎn)品總監(jiān)董博宇。僅僅用了五年的時(shí)間，董博宇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員，刻苦鉆研，開(kāi)拓創(chuàng)新，使氮化鋁設(shè)備從無(wú)到有，從有到強(qiáng)，讓國(guó)產(chǎn)設(shè)備躋身世界尖端行列，并引領(lǐng)著全球LED科技創(chuàng)新的風(fēng)潮。

2018年6月中旬，記者在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的北方華創(chuàng)微電子總部大樓見(jiàn)到了這位傳奇人物。董博宇戴了一副金絲眼鏡，穿天藍(lán)色襯衫、米黃色西褲，思維敏捷，邏輯嚴(yán)密。最讓人印象深刻的是，在采訪結(jié)束后的參觀環(huán)節(jié)，他不厭其煩地帶大家穿梭于半導(dǎo)體設(shè)備實(shí)驗(yàn)室，解釋每臺(tái)設(shè)備的工作方法和待解難題。穿工服時(shí)，他的氣質(zhì)看上去更加迷人。如果不出差，他會(huì)穿著這身衣服整天泡在實(shí)驗(yàn)室里。這位海聚專家甚至沒(méi)有獨(dú)立的辦公室，在他臨靠門的辦公桌上擺放著幾本書籍和資料，還有一個(gè)大大的雙肩包，似乎預(yù)示著電話一響，他就要拿起背包赴客戶之約，來(lái)一場(chǎng)“說(shuō)走就走的旅行”。

雖然僅一面之緣，但記者認(rèn)定，董博宇就是那種“為創(chuàng)新而生”的人。

出國(guó)，回歸

2004年，董博宇從北京化工大學(xué)機(jī)械專業(yè)取得碩士學(xué)位后，進(jìn)入北方微電子公司（“北方華創(chuàng)微電子”前身）工作。這是一家做半導(dǎo)體設(shè)備的公司，成立于2001年，由北京電控聯(lián)合七星集團(tuán)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中科院微電子所和中科院光電技術(shù)研究所共同出資設(shè)立。

“做半導(dǎo)體很新鮮，很高大上”，年輕的董博宇對(duì)這個(gè)行業(yè)很著迷，尤其是聽(tīng)到工藝人員做數(shù)據(jù)分析時(shí)，他覺(jué)得人家很厲害，崇拜得不行。他是做硬件出身，對(duì)工藝一竅不通，當(dāng)他越熱愛(ài)這個(gè)行業(yè)，就越發(fā)現(xiàn)自己所知甚少。

“要做這個(gè)行業(yè)里的精英，就必須提升自己?！毙膽养欩]之志，董博宇在北方微電子公司工作一年后提出辭職，坐上了去日本的航班，他要去領(lǐng)略世界最尖端半導(dǎo)體技術(shù)的風(fēng)采。而這一去，就是9年。

在這9年時(shí)光里，董博宇獲得了日本福井大學(xué)物質(zhì)工學(xué)博士學(xué)位，后又進(jìn)入全球機(jī)械工業(yè)500強(qiáng)——日本荏原制作所精密電子公司CMP事業(yè)部設(shè)備研發(fā)組，負(fù)責(zé)下一代半導(dǎo)體設(shè)備450mm晶圓研磨設(shè)備CMP的項(xiàng)目研發(fā)。

從CMP設(shè)備論證、設(shè)計(jì)到裝配、樣機(jī)測(cè)試，半導(dǎo)體設(shè)備制造的奧秘，被董博宇層層揭開(kāi)。不僅如此，為了推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展，他還積極與多個(gè)部門及外部供應(yīng)商溝通，協(xié)調(diào)解決此過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。這段歷煉，為他之后回國(guó)帶項(xiàng)目打下了深厚的積淀。

從機(jī)械專業(yè)到物質(zhì)工學(xué)，從硬件設(shè)計(jì)到工藝制造，董博宇完成了單一型工科人才向交叉復(fù)合型人才的轉(zhuǎn)變。而具備多學(xué)科知識(shí)和應(yīng)用技能，正是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)高端人才切實(shí)而又急迫的訴求。

在董博宇離開(kāi)的9年時(shí)間里，北方微電子在國(guó)家“02專項(xiàng)”指導(dǎo)下，承接了集成電路設(shè)備國(guó)產(chǎn)化重任?！?2專項(xiàng)”名稱來(lái)自于國(guó)務(wù)院在2006年2月發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，《綱要》確定了16個(gè)重大專項(xiàng)，其中包括極大規(guī)模集成電路制造技術(shù)及成套工藝（02專項(xiàng)）等。

“02專項(xiàng)”的提出，是為了從根本上改變我國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)的落后局面。而北方微電子作為重要參與方與踐行者，開(kāi)始在集成電路、先進(jìn)封裝設(shè)備開(kāi)發(fā)上廣泛布局，招賢納士。

2013年，遠(yuǎn)在異國(guó)的董博宇懷著對(duì)祖國(guó)和家的思念，在“老東家”的召喚下，回國(guó)加入北方微電子PVD事業(yè)部。這一次，他所肩負(fù)的使命是基于LED產(chǎn)品做氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備的研發(fā)工作。

明星產(chǎn)品

氮化鋁是什么？起初，董博宇也搞不清楚。在這之前，氮化鋁只是一個(gè)技術(shù)概念，有專家提議，如果在圖形化藍(lán)寶石襯底上鍍一層氮化鋁薄膜，會(huì)大幅提升LED芯片的光電性能。這一概念提出后，很多公司躍躍欲試，但沒(méi)有一家成功地將其用于半導(dǎo)體設(shè)備和工藝上。

董博宇剛回國(guó)，領(lǐng)導(dǎo)抱著試試看的態(tài)度，讓他負(fù)責(zé)氮化鋁設(shè)備的研發(fā)。不久后，氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備在公司立項(xiàng)，初始團(tuán)隊(duì)只有董博宇一個(gè)人。

為了研制出氮化鋁，董博宇沒(méi)少花心血，用了很長(zhǎng)時(shí)間摸索，歷經(jīng)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，還要不斷承受實(shí)驗(yàn)失敗的壓力?！懊刻煸缟衔妩c(diǎn)鐘起床，趕到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。晚上十點(diǎn)后，拖著疲憊的身軀回家。甚至周末也不休息?！蹦嵌稳兆永铮┯钕裰四?，處于一種近乎狂熱的狀態(tài)?！坝袝r(shí)做夢(mèng)夢(mèng)到關(guān)鍵的信息，醒來(lái)后趕緊用筆記下來(lái)，生怕再睡一覺(jué)就忘了?！?/p>

終于，歷經(jīng)一年多實(shí)驗(yàn)，氮化鋁被成功地研制出來(lái)，“那是一種近乎透明的物質(zhì)”，回憶起當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景，董博宇的眸子里滿是喜悅。他還不忘自嘲，“也有自認(rèn)為成功的時(shí)候，例如有一次實(shí)驗(yàn)生成了黑色粉末，我們就以為氮化鋁是黑色的?！?/p>

其實(shí)，就嚴(yán)格意義上說(shuō)，氮化鋁是一種鍍膜工藝?！霸阡X材料上通入氬氣，在外加電場(chǎng)的作用下，氬氣被離子化，并高速撞擊鋁材料，被撞擊下來(lái)的鋁材料與另外通入的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，生成的氮化鋁材料堆積在藍(lán)寶石基片表面上，隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，氮化鋁材料越積越厚，最終形成透明狀的沉積薄膜?！倍┯罱忉尅?/p>

這一工藝的難點(diǎn)在于，離子落在藍(lán)寶石基片上，要求每個(gè)點(diǎn)都要有相同的厚度、密度、電阻和透過(guò)率?；叽缭酱?，工藝難度越大。在不斷的摸索中，董博宇編制出幾十個(gè)氮化鋁工藝步驟，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破加熱系統(tǒng)、高溫真空放氣等諸多技術(shù)難點(diǎn)，完成了氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作。

不久后，由我國(guó)自主研發(fā)的第一臺(tái)氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備（AlN PVD）正式下線。這一設(shè)備被應(yīng)用于LED芯片制造，在藍(lán)寶石基片上鍍一層氮化鋁薄膜，可以提升LED芯片的性能與質(zhì)量，減少能耗，降低芯片的制造成本。

在短短的4年時(shí)間里，北方微電子的氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備獲得了來(lái)自世界各地的LED廠商的訂單，已售出設(shè)備達(dá)上百臺(tái)，總銷售額十多億元。公司領(lǐng)導(dǎo)稱之為是北方微電子的“明星產(chǎn)品”。

國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)要抱團(tuán)發(fā)展

早在項(xiàng)目研發(fā)之初，董博宇就和“兄弟們”（他對(duì)團(tuán)隊(duì)成員的別稱）定下三個(gè)目標(biāo)：打敗美國(guó)應(yīng)材，做領(lǐng)先的技術(shù)，走出海外。

美國(guó)應(yīng)材是何角色？它是全球半導(dǎo)體行業(yè)的龍頭企業(yè)，尤其是在高端半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，它的產(chǎn)品覆蓋了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條。

但是對(duì)于氮化鋁研發(fā)，雙方在同一個(gè)起跑線上。起初，這家半導(dǎo)體“巨無(wú)霸”并沒(méi)有將北方微電子放在心上，直到董博宇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先于他們做出氮化鋁設(shè)備，這才有所警覺(jué)，卻也束手無(wú)措。

為了防止知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，董博宇沒(méi)有采用常規(guī)的PVD設(shè)備開(kāi)發(fā)思路，而是創(chuàng)新了一套工藝原理、硬件設(shè)計(jì)以及流程架構(gòu)?！芭c應(yīng)材的設(shè)備完全是兩套做法?！倍?，他還強(qiáng)調(diào)，“項(xiàng)目研制成功后，我們也快速在很多國(guó)家申請(qǐng)了PCT專利，布局比較早，保護(hù)力度大?！?/p>

比較有趣的是，2017年，北方微電子向美國(guó)出口了一臺(tái)氮化鋁物理氣相沉積設(shè)備，就坐落于美國(guó)應(yīng)材總部五公里的地方。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備出口美國(guó)，這事兒一經(jīng)媒體報(bào)道，國(guó)人總算在半導(dǎo)體領(lǐng)域揚(yáng)眉吐氣了一把！

提及最近的“中興事件”，“卡脖子的地方太多了”，董博宇的回答一針見(jiàn)血，“芯片是一個(gè)系統(tǒng)性產(chǎn)業(yè)，大家只有抱團(tuán)發(fā)展，才有出路”。

從幾年前開(kāi)始，公司領(lǐng)導(dǎo)決定花大力氣培養(yǎng)本地供貨商，“國(guó)外的東西要用，但是國(guó)內(nèi)的東西即使是賠錢，我們也要把它們扶植起來(lái)?！倍┯顚?duì)這句話記憶猶新。其實(shí)，如果說(shuō)抱團(tuán)發(fā)展，氮化鋁設(shè)備的研制成功就是一個(gè)很好的案例。

董博宇團(tuán)隊(duì)從加工件入手，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)參與進(jìn)來(lái)?！坝捎趪?guó)內(nèi)企業(yè)一開(kāi)始的加工水準(zhǔn)難以滿足芯片行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，期間也經(jīng)受了不少挫折，例如有一次加工件上沾了一點(diǎn)油漬，用到設(shè)備上就總是通不過(guò)。諸如此類的磨合數(shù)不勝數(shù)?！?/p>

但經(jīng)過(guò)幾年的精心培養(yǎng)，一批本土供貨商成長(zhǎng)起來(lái)了，加工水準(zhǔn)大大提升，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的本土配合度也提高了，大家收獲了共贏的結(jié)果?！吧踔吝€有一些全球頂尖的半導(dǎo)體企業(yè)主動(dòng)找到他們，這是北方微電子對(duì)行業(yè)的貢獻(xiàn)?！?/p>

除了培養(yǎng)國(guó)內(nèi)的加工件供應(yīng)商，董博宇還與下游的國(guó)內(nèi)客戶密切合作?！耙慌_(tái)設(shè)備做出來(lái)后，需要找后端廠商反復(fù)驗(yàn)證，才能知道真實(shí)的性能?！?/p>

在氮化鋁設(shè)備的研制過(guò)程中，董博宇團(tuán)隊(duì)就與一家國(guó)內(nèi)廠商密切合作，共同攻關(guān)，最終研制出了符合客戶需求的設(shè)備。這家國(guó)內(nèi)廠商也成為了第一臺(tái)設(shè)備的購(gòu)買者。董博宇說(shuō)，“很感謝對(duì)方當(dāng)時(shí)的支持”。如今，董博宇團(tuán)隊(duì)經(jīng)常不辭出差辛苦，到客戶那里現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，與客戶建立了緊密的聯(lián)系。

董博宇做了個(gè)形象的比喻，發(fā)展集成電路這一系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，就像講一個(gè)美好的故事，如果每個(gè)人物都“各自為政”，沒(méi)有被很好地串聯(lián)起來(lái)，這個(gè)故事就沒(méi)法講下去了，或者說(shuō)達(dá)不到吸引人的結(jié)果。

如今，董博宇團(tuán)隊(duì)正全力進(jìn)軍UV LED、Mini LED、Mirco-LED等多個(gè)新興LED工藝的設(shè)備研發(fā)，均已取得階段性成果。除此之外，團(tuán)隊(duì)已與國(guó)內(nèi)外20多所企業(yè)和院校開(kāi)展合作，為硅、碳化硅基片的MEMS聲波壓電傳感、功率器件HEMT等提供氮化鋁工藝的設(shè)備支撐。

“這些都離不開(kāi)產(chǎn)業(yè)上下游的相互扶持。大家只有相互配合，才能把產(chǎn)業(yè)盤活，把蛋糕做大?！倍┯钫f(shuō)。

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董博宇，北方華創(chuàng)微電子PVD事業(yè)單元產(chǎn)品總監(jiān)，北京化工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造士、碩士，日本福井大學(xué)物質(zhì)工學(xué)博士，曾任職日本荏原制作所精密電子公司CMP事業(yè)部，負(fù)責(zé)450mm晶圓CMP設(shè)備研發(fā)，北京“海聚工程”青年項(xiàng)目入選者，北京市特聘專家，“首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆鲍@得者，北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)“亦麒麟”人才。