94级材料系张帅:研发芯片的复旦人

2018-09-19|校友走访

  张帅,1998届复旦大学材料物理系本科,2010届复旦大学工程硕士,专业方向为材料物理,2015届复旦大学博士,专业方向为半导体器件。目前担任台积电(中国)有限公司研发副总监。


   出生于四川普通家庭的张帅从初中开始就对物理产生了极大的兴趣,高中时期曾参加过复旦大学组织的物理竞赛。“我的成绩应该是很好的,时任复旦大学物理系系主任方少敏给我写信来,希望我报考物理系。”但是他的高中班主任,也是他的物理老师提出了不同意见:纯物理应用面窄,最好和产业能结合起来。所以张帅高考的第一志愿是“材料物理”,这样既可以满足对物理的兴趣,又可以将所学专业与产业相结合,“当时感觉中国的材料研发领域比较薄弱,所以选择这个专业也是有报国之心的。”


     学以致用 选择坚守——走上半导体之路


来到复旦之后,张帅的成绩并不算是最拔尖:“我们班30人,我的成绩大概能排到前20%。” 在本科的学习生涯中,张帅的专业导师杨恒青和辅导员杨文清对他影响很大,在引导张帅对于半导体器件等方面的研究起到了重要作用。 “1998年本科毕业时,全班约有50%的同学选择了半导体专业相关的工作。但人才流失比较严重,现在还在这一专业领域的同学估计只有五、六人左右。


1998年,国内的半导体企业和国际上的半导体公司几乎处于同一起步阶段。“当时比较有名的有成立于1988年的中国最早的IDM(集成设计制造)公司上海贝岭,但后来渐渐落后了;上海先进,这是一家和台积电类似的半导体代工企业;华虹NEC(现在的华虹宏力),迄今为止算是国内该行业里规模较大、技术较先进的半导体代工企业,当时该公司招聘标准很高,只有党员才能入选,也很重视人才培养,会送工程师去日本培训。”当年,整个行业对人才的需求量很大,本科毕业就能在业内找到很好的工作,但是现在至少需要硕士博士毕业才能入行。


上海贝岭是张帅事业起步的地方,四年兢兢业业的付出让他收获很多,回想当年,张帅给学弟学妹们三点建议:一是在职场上即使能力有限,但态度一定要积极,主动承担更多的任务;二是做工程必须从实际出发,而不是照本宣科。“我记得当时发生了一个低良率事件,为此我研究了很多资料,所以开会时就说某一本书上是怎么说的,结果就被有经验的工程师取笑了。带我的老师傅耐心地告诉我:书上讲的很多都不一定是准确的,具体哪些对哪些错需要自己通过实践慢慢体会。” 三是要做一个靠谱,守承诺,可被信赖的员工。


不断学习 不断实践——用自己的方法实现目标


2008年张帅开始服务华虹NEC,并作为首席科学家承担了国家02专项的三个大项目,该三个项目总资助金额达到六七亿元,分别是应用于电源管理的0.18微米40伏BCD工艺技术开发及产业化,应用于基站和雷达射频功放的 70V-110V RFLDMOS工艺技术开发及产业化,以及应用于动力牵引、能源和电源领域的1700伏-6500伏IGBT/FRD工艺技术开发及产业化等。另外,张帅还主导开发了“应用于高效能电源系统的650伏超级结MOSFET工艺技术”和“应用于LED照明及AC/DC充电的700伏BCD工艺技术”,前者曾获得上海市科技进步二等奖


在张帅的研发成果中,“应用于高效能电源系统的650伏超级结MOSFET工艺技术”在现在看来是十分有应用价值的。“超级结MOSFET技术当时基本被欧美日本垄断,价格高且供货不稳定。这个技术涉及到高效率电源应用,可以大幅度提高电能使用效率,如果我们这块技术滞后或缺失,会影响我国电源产品的效率,消耗更多能源,造成环境污染。解决这个问题的难点是要具备较深的器件知识,并攻克深沟槽刻蚀和填充的工艺难关。最后的成功说明我们是有能力克服技术挑战的,只要沉下心认真做,就一定能有突破。


说到自己的成功经验,张帅的总结是:实践和理论相结合,不断学习总结并形成自己的体系。“理论是很重要的,和他人相比,我感觉自己对器件和技术本身的机理的了解更加深入,这得益于求学时母校的培养。


刚开始工作的时候,敏而好学的张帅就主动通过各种渠道阅读大量国内外专业论文,其中三分之二是北美、欧洲和日本发表的。关于理论研究,张帅总结道:一是考虑到商业利益,企业发表的论文里面数据有真有假,要自己去思考和辨别,这个需要经验储备,也需要扎实的理论功底和悟性去判断哪些方法、结论和基本事实是相符合的,相对而言高校没有商业利益方面的考虑,所以发表的数据真实率可能会高一些。二是要内化形成自己的逻辑体系,而不是直接照搬别人的。研发是条条大路通罗马,只要你对底层的机理和逻辑结构搞清楚,目标明确,具体实现的方法可以有很多种。比如光刻机从逻辑结构拆分包含涂胶、曝光、显影、去胶等工序,而我们掌握每一块工序基本原理,是完全可以研发出自己的工艺菜单和光刻机程序代码。发达国家在该领域的研究时间久,经验积累多,我们可以借鉴他们的经验,但要有自主研发的意志和能力,从已有经验看这是完全可以实现的。三是要一边读一边思考,温故知新。“有的论文我会翻来覆去地看,每次看都能得到不一样的收获和体会,真的是乐在其中。”


2007年,张帅回到母校复旦攻读工程硕士,“那时侯我已经工作九年,积累了一定的行业经验,因为想进一步提升自己,所以决定重返课堂在理论方面继续深造。比如在器件可靠性方面的研究,我们在工作中已经积累了大量的实验数据,但是对失效机理的分析研究,以及如何根据机理用加速度实验的方法优化可靠性试验,从而得到试验数据后进一步提高和反证器件的理论认知,这是当年回炉深造的初衷。


从课堂到社会又重返课堂的经历让张帅对自己的行业有了更深的理解。张帅发现在半导体领域,企业的研发能力比高校更强,“当时我手上很多项目,试验数据也是现成的,所以硕士毕业后,导师吴晓京教授鼓励我继续攻读博士学位,项目课题可以自由选择,这给了我很大的自由发挥的空间和平台。”读博期间张帅参加了很多国际学术会议,由于丰富的行业经验和优异的研发表现,张帅被浙江大学的盛况教授、电子科大的张波教授和东南大学的孙伟锋教授等共同推荐进入国际功率半导体学术机构IEEE旗下ISPSD组织,成为技术委员会(TPC)委员,“加入这个机构我就有评审别人论文的权利,可以在第一时间看到全球各个高校企业发表的该领域最新论文,从而有了解业内最先进研发理念的机会。

  

2010年张帅受邀进入台积电工作,这也是他的第四份工作。新公司从HR到主管都希望他能早日报到,但是张帅觉得唯有始有终的做事才能对得起国家和公司的信任与栽培,所以他带领团队解决了华虹NEC国家项目中的核心技术问题后,才去台积电报到就职。


谈到为什么会选择台积电,张帅也十分坦诚地表示台积电是半导体产业链中最顶级的公司,公司规模大,发展前景好,在这里可以拓宽自己的国际视野,同时自己的能力可以有进一步提升。“公司每年拿出8%的营业收入投入研发,进行一些自主创新。”对于张帅来说,做研发一直是他的理想和情怀。


从华虹跳到台积电这片大海,也意味着张帅的责任越来越重。在台积电,张帅主要负责大陆研发团队的组建以及组织资源进行研发等工作。“这个研发机构不仅是服务大陆公司,并且还服务台积电所有的客户。”


学以致用也是张帅一直以来对于自己的要求。高中时代的张帅就有着拳拳报国之心,希望涉足国内薄弱的材料领域发挥自己的特长和优势,对国家和社会有所贡献。因此从那时起他就笃定在半导体领域钻研,至今仍是工作在研发的第一线。


踏实工作 简单生活——这是复旦教会我的


从复旦出去的张帅在工作岗位上明显感受到母校的烙印,“我们的理论基础知识很扎实,不仅注重实验和数据,还很重视透过现象发现事物的本质”。“博学 笃志 切问 近思”如今的张帅仍然秉持校训一步一个脚印走在科研这条道路上。“年轻人要敢于追梦,有的时候想太多,不如脚踏实地的去做,简单一点”。张帅如是说。


“简单的工作和生活,极简即至美”。在本科的时候,张帅的学习生活就十分简单和有规律。“每天七点起床,跑操去校史馆,然后去上课,直到晚自习结束大概十点回宿舍休息”。回忆起在复旦的学习生活,张帅充满美好的回忆。


“当时学风特别好,大家很努力,抢占自习室是需要技术含量的”。抢三教四教的教室去自习,去毛主席像旁边的英语角和三教下的防空洞练英语,这些都是张帅当年最难忘的事情,“那个时候防空洞还开着呢,里面也有磁带,夏天也很凉快,有很多同学去练英语听力”。泡防空洞听磁带练英语的日子,让他在后来的事业上如虎添翼。记忆中的复旦充满着无限美好,也洋溢着那个时候复旦人的情怀。“当时除了学习自己的专业课,还会去3108听很多名师讲座,物理系、哲学系、化学系、历史系等都有,场场爆满,收获良多”。


当然,张帅关于复旦的记忆,离不开他的妻子。张帅的妻子也是一位复旦人,“由于高中学习好被保送复旦,读的是法学院。当时女生一般都住东区,我们男生住本部。东区有个大铁门,如果想要找女生,就需要让东区门房阿姨通过话筒传话,然后我们男生就在高高的大铁门外面焦急地等待着,有点像电影里面的场景,还挺有趣的”。现在张帅和妻子也会时常带着自己的孩子来复旦校园走走,重温属于他们那个年代的美好时光。


学长寄语


作为学长,张帅对于学弟学妹有着很高的期望,希望学弟学妹们都能保持拼搏的精神,悉心求学,在自己感兴趣的领域有所成就。


首先,张帅认为英语很重要,要把学习英语贯穿到整个学习中来。他很坦诚地说:“我的生活口语很一般,但是专业英语还是比较熟练的,工作相关的笔记,开会,报告大多用英文完成。”


第二,要利用好复旦的优势,学好基础的理论知识。“研发和制造是有区别的。制造偏工科,用数据说话;研发是偏理科,要求基础理论十分扎实,结合详尽的实验数据,就能在创新上取得一个个突破”。


第三,希望各位同学通过不断的摸索找到自己的定位和方向。“半导体芯片领域非常复杂,涉及到的专业多,复旦具有综合性大学的优势,各个专业的同学都可以找到自己的定位”。


第四,态度比能力更重要,需要保持认真谦卑的态度去学习、去工作。“我们每个人的能力都是有限的,且可以通过学习逐渐提高的,好的态度和沟通方式是职场成功的必要条件”。


最后,张帅建议在校生可以积极参加横向项目,尽早和企业接触,理解企业的运作模式。


志当存高远,张帅更希望复旦的莘莘学子能够结合社会的需要,将自己在复旦的所学贡献给社会和国家,从而实现一个更大的人生价值。



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