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话材料谈创新——专访材料研究院首席科学家李卫民博士话材料谈创新

     “科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。”在我国发展新的历史起点上,面对新一轮科技革命带来的更加激烈的科技竞争,习近平总书记提出要把科技创新摆在更加重要的位置。

       而集成电路材料的发展同样离不开创新,首期材料研究院“微”访谈栏目邀请上海集成电路材料研究院首席科学家、研发副总经理李卫民博士,为我们分享他对创新的思考。

       作为PECVD低介电常数介质以及ALD工艺的发明人之一,能给我们科普下这两项技术吗?

       这两项工艺目前在集成电路中应用非常多。我们知道随着集成电路技术的发展,半导体工业己进入亚微米时代。芯片尺寸不断减小和金属连线高宽比增加导致互联电容快速上升,引起串扰问题;另一方面,层数增加引起的层间寄生电容的加大并产生额外的互连延时,这成了提高电路速度的主要障碍;同时寄生电容还增加了功耗,以上这些问题限制了电路性能的改进。而通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低集成电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等问题。因此寻找和开发低k材料作为介质是解决以上问题的关键。

       而原子层沉积(ALD)是一种薄膜制备技术,可以将物质一个原子层一个原子层地镀在基底表面,新一层的化学反应是直接与之前一层相关联的,这种方式使每次反应只沉积一层原子。由于器件尺寸的不断降低及其高宽比的不断增加,使所用材料的厚度降低至几个纳米数量级。因此,原子层沉积技术优势得以体现,近来也已发展出愈来愈广泛的应用。

       您从业至今已授权近百项专利,请问在工作中您是如何保持高度创新性的?

       保持创新最重要的是两个方面,一是要打破自己的界限,敢于追求现在没有的东西。要有对事情的认知有高度,了解技术的趋势也要了解行业真正的需求。创新的出发点要符合市场驱动对技术发展的需求,只要你的想法能够加速这项技术的发展,那这项创新一定是有用的,且一定能够获得到资源来实现想法。创新不是简单地完成领导交给你的任务,而是要打开自己的边界,打开思维,不要被任务所限制。

       作为集成电路材料的行业专家,有哪些集成电路材料的技术创新点值得关注?

       现阶段可以关注先进技术节点的跟踪,在先进技术节点研发的过程中有非常多的问题,那么在解决问题的过程中就会遇到很多创新点值得去深入挖掘。比如在集成电路材料的研究过程中我们就发现材料在被使用过程中产生的各类数据对于材料研发有非常大的帮助,我们可以基于材料的性能数据,用理论和计算模拟去尝试发现新的未知材料,并建立其化学组分、晶体结构和各种物性的数据库,通过数据挖掘探寻材料结构和性能之间的关系模式,研发并形成创新材料应用于集成电路,那这就是非常有价值的东西。

       二是要保持创新的心态。我一直认为只要你坚持创新,坚持不满足去突破,你一定会在行业中脱颖而出,创造出有价值的东西。比如在材料研究院的工作中,其实每一天我们都在不断发现可以创新的点,创新是多层次、多领域的,不要被局限了。

       请问您眼中的上海集成电路材料研究院是什么样的?能否给我们分享一下您在材料研究院所作的工作?

       我参与了从材料研究院的筹划、建设到现在的运营工作,材料研究院的愿景是建设成为具有全球影响力的集成电路材料创新平台。当然我们最终是否能实现这个愿景,最重要的还是人才。我希望能够有越来越多有创新想法的年轻人加入我们,也希望他们能有自信实现创新,也要相信我们材料研究院可以完成这个伟大的使命。最终,在我们往终点冲刺的时候,我们培养的这批年轻人才是真的可以作为主力军去完成对集成电路材料创新的追求,即使最后他们不在这个平台发展,也能把创新的意识带到中国的其他企业。