2019-11-05
14:00:05
来源: 半导体行业观察
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集成电路、新材料作为万亿级市场的行业，也是我国大力扶持的朝阳行业，但其中有一个极为重要但却也极其薄弱的环节——材料与工艺设计。
只有拥有了这项技术，中国才能真正实现自主化和国产化。
集成电路先进制造是由新材料、新工艺、新器件共同推动发展的，中国亟需自主软件的研发能力，填补在高科技领域的市场空白。
近日，我们采访到了国内专注于材料设计与工艺仿真软件开发的高新技术企业鸿之微科技的董事长——曹荣根博士
，他深刻分析了国内在材料设计方面的空白，以及鸿之微在做什么样的事情。
曹荣根博士，青年副研究员，毕业于复旦大学材料物理与化学专业，从事材料设计与材料工艺方面的研究和产业化约15年，作为项目负责人申请并获得了上海市大张江重大专项、大张江重点专项、自贸区专项、科技小巨人培育等项目。
共发表SCI文章16篇，包括JACS、Acta Materiallia等国际权威杂志。
为填补国内技术空白而生
曹博士告诉记者，目前国内虽然有许多家做EDA的厂商，但大部分是为设计公司服务的，为代工厂服务的较少。
为什么较少？
主要有两大原因，一个是门槛太高，需要跟整个制造过程相关，包括材料，材料的研究是最难的，再加上客户太少，中国的设计公司有2000多家，而代工厂屈指可数；
第二是市场不大，专业性强，相比设计类公司，代工厂的要求会更高。
中国的智能制造业要想真正实现自主化与国产化，就必须要掌握材料和工艺设计的技艺，具体来看，就是如何在生产前期，利用软件而不是实际操作，快速仿真所生产的产品的材料配方以及生产过程中所涉及的工艺条件，从而减少生产前期的研发时间和费用，降低生产风险，提升生产良率。
在国内，高科技软件普遍匮乏，长期被外国厂商垄断，但是国内也有不少科学家有很多高级的研究成果，但没有发挥应有的价值，于是一个“产学研”模式的鸿之微应运而生。
鸿之微科技（上海）股份有限公司成立于2014年9月，是国内专注于从事材料设计与工艺仿真软件开发的高新技术企业，主要为客户提供专业的材料设计和工艺仿真软件，同时为客户提供高性能的计算云平台、高品质的计算服务和高水平定制化的计算解决方案。
鸿之微希望做出世界领先的拥有自主知识产权的材料与工艺设计软件，填补国内市场的技术空白，提升国内材料领域的研究水准，解决我国产业转型升级中的核心问题。
这样的事业虽然并不是每个人都能读懂，但却在潜移默化地影响着这个市场和产业的发展。
产学研模式助力材料产业腾飞
这几年，我国经过多年的研究投入，材料科学研究水平已达到或部分超过世界水平，但我国的材料产业水平尚有一些差距，如何把两者更好的衔接起来呢？对此，
鸿之微打造了“学术共享模式”，组成了公司的研发体系，该体系包括鸿之微科学研究院、鸿之微联合研究中心、鸿之微大学和鸿之微会员。
通过该研发体系把世界领先的材料研究和相对发展落后的产业进行链接，各司其职，以此来提升材料产业的技术发展。
鸿之微通过与清华大学、中科院物理所、中科院微电子所等高校和研究院所合作，依托其独特的产学研模式研发出诸多软件，缩短客户研发时间，帮助客户提升工艺水平，提高产品良率。
公司产品被广泛应用于半导体材料及器件设计、新兴电子材料设计、锂电材料设计、精细化工材料设计、合金金属材料设计等领域。
曹博士讲到：
“作为这个行业的探路者，研发费用相对于仅成立五年的创业公司依然是巨额的费用。
而这个领域又随着智能制造的蓬勃发展，处在快速发展期，如果能有国家政策与资金的支撑，能更快的抢占这个领域的赛道，成为这个领域的引领者，极大推动产业和时代的发展。
”
鸿之微目前为止已经完成B轮融资。
投资方分别为新疆投资发展集团下属的大西部成长产业投资基金和茄子烩联投、上海科技创业投资股份有限公司、浙江省供销社兴合集团旗下专业的股权投资平台——浙江兴泓资产管理有限公司、上市企业投资的宁波博嘉泰惠创业投资合伙企业。
曹博士最后告诉记者，目前鸿之微正在启动新一轮的融资，融资金额在6000万左右。
鸿之微TCAD加快半导体工艺开发
随着集成电路技术的发展，其先进制造技术逐渐逼近3-5nm技术节点，新材料、新工艺、新器件不断涌入到实际的设计、制造等环节。
新的技术对集成电路所涉及的工艺、材料、器件结构都形成了巨大的挑战。
相比于旧的工艺节点，3-14纳米节点器件具有完全不同的器件结构和物理效应。
传统的TCAD软件已经面临着巨大的挑战，将无法承担3-14纳米电子器件的设计问题。
为了解决这些挑战，需要采用最为先进的TCAD（Atomostic TCAD，详见文章：《
TCAD：集成电路EDA核心卡脖子技术
》）技术从新材料、新器件、新工艺等角度进行材料设计、器件设计、工艺设计为集成电路设计和制造提供支持，降低设计和研发成本，缩短研发和设计时间，加速产品上市节奏。
与传统的工艺建模技术相比，Atomistic TCAD是原子级的计算机辅助设计软件，Atomistic TCAD通过对纳米级半导体电子器件进行建模和仿真，可以准确地获得过程技术参数，而无需进行大量实验测量。
它可以有效地缓解纳米级半导体行业设计与制造中常见的难题，并有助于半导体制造商加快半导体工艺的开发，提高良率。
此外，Atomistic TCAD可以扩展到对任何新型材料进行仿真，并具有广泛的行业应用。
Device TCAD是鸿之微基于NEGF-DFT等技术开发的Atomistic TCAD软件
，可以用于不同材料类型、不同器件结构的纳米器件的模拟，目前已经被国内外多家高校、研究所以及企业所采用。
鸿之微科技Device TCAD技术架构
（图片来源：
鸿之微科技董事长——曹荣根 博士）
作为国内从事Atomistic TCAD软件开发与服务的高新科技公司，鸿之微的技术路线不仅包含了基于NEGF-DFT技术的原子尺度的Atomistic TCAD产品，其技术路线也实现了原子尺度的全覆盖。
对于基于NEGF-TB的原子尺度TCAD，鸿之微科技也进行了相应的Atomistic TCAD软件产品开发，对应的产品有Nanoskif和Nanoskim等软件模块。
Device TCAD功能简介
Device TCAD致力于为全球半导体制造商解决20nm以下的器件设计和工艺开发等技术问题，是目前全球最先进和最准确的从原子尺度进行仿真，用来设计原子尺度电子器件的TCAD工具。
Device TCAD致力于为全球半导体制造商解决20nm以下的器件设计和工艺开发等技术问题，是目前全球最先进和最准确的从原子尺度进行仿真，用来设计原子尺度电子器件的TCAD工具。
Device TCAD的客户群体包括代工厂、设备商、材料商、设计公司。
895创业营
895创业营系张江高科（股票代码600895）打造的创新创业服务品牌。以聚焦产业、优化资源、赋能创新为初心，通过资本、技术、媒体等合作方的共同助力，打造强有力的创业集群。
鸿之微科技（上海）股份有限公司是895创业营(第八季)集成电路专场的优质项目之一。
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第2119期内容，欢迎关注。
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