Deep Dive
- Post-reform and opening-up period witnessed significant development in China's materials industry.
- Close collaboration between industry and academia led to breakthroughs in material bottlenecks.
- Early large-scale integrated circuit development laid the foundation for future advancements.
Shownotes Transcript
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欢迎大家关注芯片揭秘我是主播焕石今天我身边坐了两位在行业内有一定影响力的嘉宾坐在我左边的是上海新材料行业协会的秘书长可可宝何总今天也是非常开心何总亲临现场来跟我们芯片揭秘的朋友们交流然后坐在这边的是铜之威科技的创始人曹荣根曹博士他也是在中国做多尺度材料仿真工具的领先的一个公司的创始人所以今天
今天呢我们的话题就是围绕着新材料在半导体啊在多行业应用进行展开了那下面先请两位跟我们芯片揭秘幻视会客厅的观众们打个招呼大家好非常高兴啊今天受幻视会客厅的邀请我们
有这么一个机会跟大家见面大家好我是宏州一科技的曹仁根非常开心能受邀请参加换时会客厅两位都是在半导体或者是在新材料行业有非常资深的经验的从业者尤其像何秘书长有 40 年的行业经验了然后曹博士从读书就是学材料学的那么我想请两位先跟我分享一个让你们印象深刻的行业的故事尤其是具有您个人的特色的要不先请秘书长开始
说行业故事也是行业发展当中的一个比较重要的里程碑这个材料大家都知道是我们国民经济特别是制造业发展的这个基础各行各业实体经济的发展都离不开材料特别是现在尖端材料的应用在我们现在的半导体更是不可或缺直接影响到我们半导体产业的发展那么应该说我们国家在材料领域当中的发展也经历了几个非常重要的时刻
改革开放之后 90 年代我们就经历了一波材料的大发展那时候我们也有国内的大规模集成电路公关在这个公关当中我们国内的产学员合作非常紧密一个一个的材料的瓶颈都被突破当然那个时候的大规模集成电路的合作研究开发跟今天的芯片的制造无论是从工艺上还是从集成度上来讲都不可同入而语
但是我们过去在那么困难的时候依靠我们大家的齐心协力产心合作也攻克了一个一个难关那么未来在新的赛道上我们中国人也有能力也一定在材料领域当中会取得新的土地
非常感谢秘书长给我们讲了一下历史的过往秘书长是 82 年大学毕业的对吧所以说刚好经历了改革开放的最初期到后面繁荣的 30 年的时间点所以一会儿可以请秘书长分享更多他的亲身感受那么曹博士我呢实际上是半导体的老兵我是复旦材料系材料物理专业毕业的
那我们院系呢主要从事的就是半导体材料相关的研究我从 99 年就一直在半导体材料这个行业主要面向硅基还有三代半这些后来呢有一次有机会呢我去香港做访问学者
然后就接触了计算材料这一块那时候这个计算材料也是在研究电子材料所以我就非常有幸的加入当时香港一个重大专项在之后再有机会申请到了上海市的一个世纪专项那时候的目的其实就是想把
把材料的研发和半导体结合起来所以我们那时候专心的项目就是关于电子材料还有电子器件之间的关联偶合所以我们公司当时就在这个契机下成立的我们公司的名字叫洪志威就是希望能通过计算机仿真技术描述材料从微观一直涨到宏观的整个过程
通过这样子的一个技术呢帮助我们的材料的研发变得越来越容易就是恰好讲了他公司创办的这个初心还是想问问秘书长你怎么看待新材料和半导体行业的融合因为刚刚曹博士讲了一个用计算机工具的方法去做融合您应该经历的会更多一些材料是一个很宽泛的俗称实际上材料跟它的应用场景是分不开的材料有用在半导体的
也有用在汽车的等等比方说我们半导体材料那半导体材料就是对材料的要求更高无论是从性能上也好产品的质量也好等等特别是讲究纯
比方说我们高分子材料我们相对的要求它这个分子量分布比较窄很客观的反映这个材料它本身的性能特点比方说我们化合物我们要求化合物也要非常纯比方说我们用在半导体里面的是电子化学品是电子化学品我们要求它的纯度要求它的杂质的控制都非常高一般都会达到 10 的-12 次方到 14 次方的这样一个要求
所以材料和半导体材料本身是一家无非是说用在半导体这个领域当中的材料我们有一些特殊的材料的性能质量的要求来满足我们半导体行业高精度的要求它只是一个特殊的场景的一个应用不知道曹博怎么看邓秘书这样说的这个观点本质上来讲半导体是 base 在材料这个行业成长出来的一个应用
就没有材料就没有这个行业没有这个基础了是吧所以我当年读书的时候我们院长就跟我们讲说你非常有幸能进材料系因为你支撑了这个世界这个话其实好洗脑啊听说你材料系是劝退专业对吧很难毕业对那你后悔了吗进这个专业其实刚开始觉得这个行业在那个时代大家对材料这个行业的认知太过于基础所以呢离开了大家的生活
但是走到今天来看新材料现在已经是国家的战略所以站在今天看完全不后悔你看我都已经奉献到这个行业里面来了成为深度的材料人音频听得一知半解专业术语到底怎么写关注公众号芯片揭秘大咖谈新文章已经上线配合音频使用效果更佳有问题也可在评论区和我们互动留言我们请产业大咖为你解答
你怎么用你的材料仿真的这个技术来加速材料开发的就是用最简单科普的语言跟我们讲一下其实最简单的一个解释就是说我们做材料呢因为它是个实验科学在我们的认知上所以呢它就会对人对时间对资金对物质的要求就很高
那计算机的办法非常简单把它孪生到一个虚拟的空间里面去我们就可以无限制的做实验只要你想做那它唯一的消耗应该也就只有算力了另外当然是智商所以那我们可以想象算力现在是一个极其大的一个
所以我们整个材料研发依赖于计算机的辅助依赖于算力的辅助它的速度已经俨然跟过去基本上翻了非常多倍就是发现新材料的速度对发现新材料速度因为发现的过程就是一个实验的过程
所以材料这个行业为什么不用发明用发现因为在定义上认为事实上它应该是存在的只是说我们不知道怎么样的配方怎么样的工艺把它给展现出来何总认可他这个观点吗然后您觉得在半导体材料的发展中创新的突破的困难在哪里是不是刚曹博士说的那个方向就是您也可以补充一些您认为的这个角度我完全同意曹博士的这个观点啊
我们刚才简单的讲了就是材料跟半导体材料的关系但是讲起来很容易半导体材料要求纯真但是要实现这个纯真就非常难比方说我们大家讲的硅片硅这个物质早就被发现了
但是要把这个硅做到这么纯做我们的晶圆用在半导体的光刻的基材里面你要做到这一点那就需要做大量的原始的创新这个创新是什么就怎么让这个材料我们客观上已经有的
我们怎么来把它做成是一个纯物质这就非常不容易而且成本要可控还要批量还要稳定对吧他不是写个化学方程式怎么会简单曹博士刚才讲到的就是我们要花这么多的时间精力空间把这个我们已经知道存在的这个材料把它
研发出来生产出来过去我们靠大量的时间钱能力物力去把它堆出来用试错的方法不断的去挑战我们人类的极限让它做出来曹博士现在他们做的一件事情是什么呢就很多的工作我们想象的试错的工作有相当一部分可以让计算机替我们去做当然最后还是离不开人你设计出来的这个材料是不是跟你想象的目标吻合
所以把材料设计出来了以后我们还要把它人工制造出来人工制造出来以后我们还要去验证这个材料
这个过程现在还离不开人所以我们在这个过程当中实际上我就感觉我们采用了人工智能技术之后我们可以把材料的研究开发的过程缩短成本降低能够加快我们材料的制造这样的话呢就可以更快的推动我们各行各业产业的发展就是给大家打开了一个想象空间其实我刚刚听您讲我第一反应是什么就是
一个材料从设计完到研发好然后到生产到制造其实它是带动了整个产业链那不是只是一个环节还会带着设备的革新生产工艺的革新制造工厂的变化它应该是能对整个行业有非常大的一个
拉动作用那么材料确实是一个很底层的一个能力所以我也想就此来问问秘书长像您这个新材料行业协会在去推动材料产业发展过程中你们是用什么手段和工具来促进这些事情往前走的就是您的方法是什么能跟我们分享一下吗作为一个行业的社会组织
也是我们新材料会员企业的娘家也是作为材料产业的大家交流互动的一个平台我们上海市新材料协会在这个过程当中通过交流互动让大家形成共识
然后通过交流互动对接上下游形成材料和制造业发展的共性的产业链的交流互动这是我们协会日常工作的一项主要的使命那么另外一个方面呢我们也比较关注的是材料发展的一些前沿科学和技术
比方说现在非常火热的人工智能我们发现春节前后有一个现象级的产品就是 DeepSeek 发片出来然后引发了基本上全球的一个讨论那么我们也想今天请教一下您觉得上海在 AI 人工智能和材料研发上面有什么样的进展或者说我们关注的是什么您可以跟我们分享一下背后的一些故事应该说上海对人工智能赋能性材料这个工作呢
从政府层面从我们社会组织和我们的企业来讲的话我们在前两年已经开始在这方面谋划了那么实际上在 ChatGPT 没有出现之前上海心财的学会已经在上海市经信委的指导下
我们已经开展了这方面的探索调研和研究工作我们在上海调研了 8 个大模型平台 8 个团队我们也筛选了 20 几个应用场景跟大模型团队来进行对接目的就是为了促成上海在材料领域当中能够把我们的大模型的研究团队跟我们企业的材料的创新能够进行有效的对接特别是在 2023 年的时候
我们已经成立了上海市新材料行业数字引擎联盟我们那时候已经提出用数字技术来支撑支持新材料产业的快速发展这个数字技术就是把前人的知识
智慧技术原理定理规则等等这都是我们人类自己创造发明的这些创造发明怎么能够快速的让我们每一个做材料研究的人能够分享借鉴这就是促进我们现在能够快速低成本的材料开发和研制的一个很重要的工作
所以我们要关注这个洪志伟的创始人我们的曹龙公博士就是我们这个数字引擎联盟的理事长对因为在何秘书长带领下我们一直积极的参与上海市在人工智能和材料领域的这种深度结合包括也向我们市领导也做过专题汇报也做了好几轮的相应的这个调研包括我们在 23 年还专门启动了关于人工智能和材料的结合的一个专题调研
我们多个上海的院士都参与了整个这样一个调研的项目那第二个呢就是上海在这一块呢我们实际的很多材料企业包括像华谊这边我们也有多次的合作都在人工智能这一侧上海是一个很前沿的城市那像人工智能这样的一个应用其实应该说是很深入我们这种行业体系
我们在去年的公布会上我们也有一个能工智能赋能新材料的一个专业展目的也是通过这样一个大型的活动能够启发我们整个材料行业要意识到将来能工智能给我们新材料产业发展所带来的
一些更多的赋能和机会大家要拥抱能工智能尽管我们现在大家对能工智能的认知还不够全面也不够系统大家可能现在比较习惯的拿能工智能来回答回答问题代替我们很多的这种文献查索但更重要的能工智能就是将来帮助我们快速的发现我们的一些新材料发现一些材料的新用途这个就是我们下一步比较关心的
产业关心的那我们协会必须提前要关注到然后呢通过我们的工作能够影响到大家帮助到大家这是我们协会在这方面我们想要做的事情我们上半场就聊到这了请大家点击订阅锁定我们栏目的更新下期我们会和大家探讨
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