喜报:我院刘玉岭教授获河北省科学技术突出贡献奖

3月21日上午,河北省委、河北省政府在石家庄河北会堂隆重举行全省科学技术奖励大会。我院教授、博士生导师刘玉岭被授予2013年度河北省科学技术突出贡献奖。   

3月21日《河北新闻联播》对此进行了报道。

3 月24日 ,《河北日报》第五版发表通讯,报道对刘玉岭教授的事迹。


原文如下 :

刘玉岭:“精密世界”求索者

本报记者 王敬照 本报通讯员 于 巍


“我们是来谈技术合作的。”3月7日下午,北京国瑞升科技有限公司总经理葛炳恒专程来到河北工业大学,慕名来请刘玉岭。

在超精密加工行业,刘玉岭是企业公认的解难“大救星”。这不,一天下来刘玉岭接待了3拨客人。

不爱书房爱厂房,从事科学研究40多年来,刘玉岭一直把目光锁定在企业的生产车间。

5次获得国家技术发明奖,11次获得省部级技术发明及科技进步奖,累计获得国内发明专利授权57项、美国专利授权3项。2009年至2012年,他主持并成功完成“极大规模电路平坦化工艺与材料”项目,在全世界率先研发出新型碱性抛光技术与材料,其技术指标达到世界先进水平。

“生产一线,永远都会有待解的难题。”在3月21日举行的全省科技奖励大会上,刘玉岭说,正是这些难题激励着他一步步走到今天。


把科研重心锁定在生产车间

一直以来,人们有个误区,改进生产工艺是技术工人的事,不是科研成果。“可后来发生的一件事改变了我。”刘玉岭用行动颠覆了这个传统误区。

1968年,刘玉岭从南开大学化学系毕业后,分配到了河北轻化科技研究所工作,后来又调到河北工学院(河北工业大学前身)半导体材料研究所。上世纪70年代初,我国的微电子行业非常落后,为取得技术突破,天津市专门组织了攻克集成电路生产的大会战。刘玉岭作为年轻的技术骨干,也参与其中。

“当时需要在集成电路的面板上衬底一层单晶硅。”刘玉岭记得,符合要求的高精度硅材料,不知为什么,一旦应用到集成电路的器件生产中,缺陷率就会几十倍甚至上千倍的增加。

“所有人都认为这些缺陷是在生产过程中出现的。”可到底是哪个生产环节出了问题,却没人能说出来。

原来,包括刘玉岭在内的科研人员,没有人懂得生产工艺,而了解生产工艺的普通工人又没有专业技术背景来查找问题所在。没办法,刘玉岭就去车间找工人做师傅,一步步学。刘玉岭笑着回忆:“为了让师傅们尽快把整个工艺流程教给我,我主动和他们套近乎,每天都早早赶到车间,给每个师傅都打好水。”

经过近一年的学习,他终于掌握了集成电路的整个生产工艺。工艺弄清了,查找造成单晶硅缺陷的原因也很快取得了突破。“用专业术语讲,就是硅材料的热应力缺陷。”刘玉岭介绍,在生产过程中有一个环节,需要把集成电路原件从室内温度瞬间加热到1200℃,而后又需要从1200℃降到室温。这个忽冷忽热过程造成了单晶硅的缺陷。

根源找到了,问题也很快得以解决。这套应力缺陷控制技术使刘玉岭获得天津市科技进步奖。

从那时起,他就把自己的科研重心锁定在了生产车间,锁定在超精密材料表面加工工艺上。

从硅、玻璃以及宝石加工,到神舟系列飞船专用集成电路,乃至国防的材料应用,刘玉岭和他的团队研发出了不同材料的精密抛光工艺。看到科研直接带来的行业进步和巨大效益,刘玉岭说:“再苦再累也值了。”

变“追赶者”为“被追赶者”

在国际极大规模集成电路市场,提到美国Cabot公司无人不晓,它一直凭借高人一筹的技术优势牢牢占据着全球50%以上的市场。然而,近几年该公司却多次来到河北工业大学与刘玉岭商谈合作事宜,并提出要买断技术。

究竟是什么原因让这样一个世界级的大公司求“合”若渴?原来,他们看中了刘玉岭手中的极大规模集成电路平坦化技术与材料。

搞科研,要眼盯前沿。这是刘玉岭40多年科研追梦的心血凝结。

极大规模集成电路制造是国内外技术最高端、最密集的行业之一。美、日等少数发达国家一直把其作为核心技术进行严密封锁。我国作为世界上最大的集成电路产品应用市场,占据全球市场40%的份额。但长期以来,无论是制造工艺、装备还是材料,我们都需要进口,每年进口额在千亿美元以上。

“只有走在世界的前沿,我们才能不再受制于人,也才能得到别人的正视和尊重。”从上世纪末,刘玉岭就“盯”上了极大规模集成电路的“世界级难题”——平坦化技术和材料的研究。

在这一领域,国外企业一直沿用以机械作用为主加酸性抛光液的方法。使用这种方法,必须要对集成电路表面施加一定的机械强度,才能达到平坦化的技术要求。但集成电路是朝着更加精密的方向发展,精度越高可承受的机械压力就越小。当承受到一定压力时,会造成集成电路表面铜膜脱落进而影响导电性能。因此,集成电路发展到65纳米及以下节点时,原来国际上通用的这种平坦化技术的缺陷就更加明显。

刘玉岭带领他的团队决心闯出一条新路来。通过反复试验,他们自主研发了一种新化合物——多羟多胺,添加于碱性抛光液中,解决了行业内“行不通”的难题。“这种碱性抛光液成分由13种减少到3种。”刘玉岭说,既简化了工艺,又提高了控制精度,并且在对多种材料同时抛光时,可以对铜膜引起的碟形坑、蚀坑进行有效修正,提高材料表面的平整度。

2012年,中芯国际集成电路制造(北京)有限公司在生产线上进行了8000片的技术对比试验,他们研发的碱性CMP纳米磨料抛光液完全达到国际主流产品的性能指标,而且克服了酸性抛光液原有的一些弊端。“今年,中芯国际将开始在生产线上使用我们研发的清洗液,抛光液也已经列入了他们的使用计划。”刘玉岭说。

不驰于空想、不骛于虚声。如今,紧盯国际前沿的刘玉岭又未雨绸缪,把目光锁定在未来的极大规模集成电路(20-14纳米节点)的制造工艺上。“我们已经开始这一领域的先导性研究,并申报了国家重大专项第二期项目。”


创新教育试解“钱学森之问”

“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”这是一直为学界乃至社会各界广泛议论的“钱学森之问”。作为高校教师,刘玉岭也一直在思考。

“我觉得钱老所说的杰出人才,是会动脑筋、具有非凡创造能力的人。”刘玉岭曾经对某高校青年教师研究生班的学生进行过测试,按美国普林斯顿创造力标准(100分制)考察,30分以下的占60%,10分以下的占18%,及格的不足10%。“这些年轻教师的主要问题是创新能力低,创新意识差,不了解创新知识和创新规律,不知从何处入手提高创新能力。”

“科研的本质是创新。”刘玉岭意识到创新教育的重要,上世纪90年代,他开始在研究生当中开设创新教育课程。“每学期对学生进行约40个课时的培训,致力于培养学生创造意识和创新能力。”

“在教学中,刘老师一直坚持创新教育和引导。”河北工业大学研二学生刘伟娟说,刘老师只要在专业杂志上看到新的成果,就会带他们一起分析这项成果先进在什么地方,人家的思路是怎样的,理论依据是什么,采取了什么样的实验方法。此外,还会深入分析这项成果有没有不完善的地方,并提出解决办法。

现在,刘玉岭带领的科研团队由15名教师、20多名硕士博士研究生组成,几乎每个人都申请了自己的发明专利。由于具有良好的创新能力和创新意识,他所带的毕业生,受到了用人单位的广泛认可。2012届博士毕业生刘效岩,参加工作不到一年,就给企业研发出了一套电子器件的清洗设备;2011届硕士毕业生邢哲,在单位表现突出,被破格提拔为负责技术的副厂长……

年过七旬的刘玉岭,虽然到了享受天伦之乐的时候,但他却依然闲不下来。“我想趁有生之年,再多出一些高水平科技成果,再多培养几个高层次的学生。”

心愿不了,他求索不止。