法国CEA-Leti:
让创新从实验室到工厂
苏娅·希瓦库玛尔等
CEA-Leti(法国原子能委员会电子与信息技术实验室)是世界领先的非营利性半导体研究组织。CEA-Leti副主任Jean-René Lèqueypes表示:“我们是一个与基础研究有着深厚联系的应用研究实验室。通过与内部的基础研究部门和其他研究机构进行密切合作,我们开展纯粹的研究,并将其良好地转化为产业。”
图1 位于法国格勒诺布尔市的科研机构CEA-Leti
CEA-Leti成立的初衷是“1法郎补贴换取1工业法郎”。随着时间的推移,这一比例不断变化,外部研究合同目前约占其年收入的80%(2022年为3.3亿美元)。如今,CEA-Leti获得过十几个政府组织的公共资助,包括:欧盟委员会、法国国家研究机构和格勒诺布尔市等。
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CEA-Leti孵化的主要公司
CEA-Leti对应用研究的专注,反映了法国政策制定者为重组僵化的创新体系,恢复法国作为全球创新强国地位所做的努力。到2022年,CEA-Leti已支持了70多家新公司,取得了显著的效果:
欧洲最大的半导体制造和设计公司意法半导体很大程度上源自CEA-Leti。1990年,CEA-Leti将绝缘体上硅技术转让给汤姆逊无线电(Thomson-CSF),并向SGS-Thomson(意法半导体的前身之一)转让了16位可擦除可编程只读存储器芯片和用于电信应用的1.2微米模拟互补金属氧化物半导体(CMOS)器件的生产线。如今,意法半导体被认为是欧洲最具创新性的公司之一,专门生产模拟芯片和低功耗传感器。
图2 意法半导体总部
另一个例子是索泰克(Soitec),由四名CEA-Leti研究人员于1992年创建,旨在使用Smart-Cut™技术以工业规模生产绝缘体上硅晶圆。自2018年以来,CEA-Leti与Soitec在基板创新中心(由前CEA-Leti总监领导)合作开发碳化硅半导体,预计该材料将在电动汽车中发挥关键作用。如今,索泰克宣称自己是“法国工业部门皇冠上的明珠之一”。该公司拥有2000多名员工和两座晶圆生产设施,一处位于法国,一处位于新加坡。
图3 索泰克公司总部
同样,索弗拉迪尔(Sofradir)于1986年从CEA-Leti中分离出来,以利用该实验室开发的红外探测器技术。该公司继续与CEA-Leti合作,截至2016年已获得55项专利。如今,该公司是全球第二大航空航天、国防和工业应用冷却红外探测器供应商,且正将业务扩展到用于红外探测的半导体材料等技术领域。
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发展CEA-Leti综合体:
无与伦比的基础设施
CEA-Leti发展的一个主要因素,是其为合作伙伴提供了卓越的研发基础设施。它拥有超过2000名微电子学科专家组成的研究人员团队,其中一半从事沉积、蚀刻、平坦化、光刻、键合和先进材料等半导体工艺工作,一半从事架构和应用工作。该设施拥有11000平方米的ISO认证洁净室空间,计划在未来几年内扩大2700平方米。CEA-Leti还运营着众多微电子应用的实验生产设施,包括:200毫米和300毫米CMOS生产线,200毫米微电子机器(MEMS)生产线,300毫米光子平台和300毫米3D集成生产线。此外,CEA-Leti还运营纳米表征平台,用于检查微电子应用的材料特性。
CEA-Leti的“实验室到工厂”模式,需要从基础研究中获取知识,并引导技术经历各个阶段,以便最终转移给工业合作伙伴。最近的研究成果包括:开发脑机接口,可在脊髓损伤后实现思想控制行走;受人类突触启发的新芯片架构;第六代(6G)无线通信的技术。
CEA-Leti没有单一的知识产权管理模式。总体而言,CEA-Leti保留其开发的知识产权所有权,并将知识产权许可给工业合作伙伴。CEA-Leti目前拥有4000多项专利,这使得CEA-Leti能够依靠管理良好且不断增强的知识产权组合,为合作伙伴提供推进创新项目所需的知识。
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格勒诺布尔的高科技集群
CEA-Leti代表了法国“将学术界与产业合作伙伴紧密联系起来”的创新模式,该模式在格勒诺布尔微纳米技术工业区(Minatec)获得最有力地展现。教育、研究和产业资源在此地汇聚,通过各种微米和纳米技术领域的交叉融合来增强创新。
法国版硅谷在20世纪80年代初在格勒诺布尔初见雏形后,荷兰观察家指出:“真正的硅谷,其本质在于大量小型、快速增长的独立公司的集合,这些公司不断裂变又变成新的公司。在欧洲,只有格勒诺布尔可以开展此类活动。”
当法国政府于2005年推出竞争力极点计划时,格勒诺布尔就已经获得了政府的非正式支持。事实上,一些人认为,“正是格勒诺布尔在将微纳米技术领域的研究、工业和教育结合起来所做出的开创性努力,促使政府发起了竞争力极点计划。”
1992年至2007年间,格勒诺布尔在微电子和纳米技术领域投资了约48亿美元。在某种程度上,这反映了该市“公共和私人研究伙伴关系的强大传统”。到2005年该地区被指定为竞争力极点时,CEA-Leti每年申请的200项专利中约有70%是行业合作的成果。即使按照全球标准看,格勒诺布尔支持微电子活动的教育和培训基础设施也是非凡的。
如今,格勒诺布尔拥有法国最大规模的工程师聚集地,提供超过25000个研究工作岗位,其中10000多个属于私营部门;该市的人均专利拥有量也是法国最高的,为每1万名居民8.5件。超过6万名学生就读于区域内的10所工程学院。世界一流的高科技公司已在该地区占据重要地位,包括惠普、施乐、IBM、Orange和STMicro。
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小结
CEA-Leti提供了强有力的案例,说明如何将法国国家主义与私营部门紧密结合起来。简而言之,CEA-Leti出色的研究设施具有巨大的吸引力,这些设施是公司无法自行提供的,但却能使公司实现原本不可能实现的技术进步。
从公共政策的角度来看,法国政策的连续性至关重要。在历届政府的努力下,法国搭建了一个吸引大量研究资源的研究组织,使其能够源源不断地开展极具研究价值的科研项目。同时CEA-Leti还为加强大学与产业界的合作提供重要激励,以满足商业机会和社会需求。
注:本文由前滩综研根据原文整理编译,本公众号推送时略有修改,文中观点不代表本院看法
来源:美国战略与国际研究中心官网,作者苏娅·希瓦库玛尔系战略与国际研究中心(CSIS)高级研究员
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