刘玉岭：“精密世界”求索者

“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。

本报记者 王敬照 本报通讯员 于 巍

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。