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劉宏文,沈陽和研科技股份有限公司機(jī)械工程師,沈陽五一勞動獎?wù)芦@得者
與微觀世界打交道,在頭發(fā)絲上開槽“畫畫”,劉宏文所從事的職業(yè),每天都在跟精度較勁,0.002毫米是他所能容忍的最大定位偏差。
劉宏文是沈陽和研科技股份有限公司(以下簡稱“和研科技”)的一名機(jī)械工程師,提高劃片機(jī)的精度是他的主要工作之一。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),劃片機(jī)的高端機(jī)型曾長期被國外壟斷,其中最重要的一點,就是國產(chǎn)與進(jìn)口在精準(zhǔn)度上存在0.003毫米的差距。這么微小的差距肉眼是看不出來的,但在芯片制造領(lǐng)域,失之毫厘,便會差之千里,“所以我們每天都在與精度較勁,讓誤差降至最低。”劉宏文口中的誤差,是以微米為單位的,將上百個芯片精準(zhǔn)從晶圓上剝離,定位誤差需控制在2微米以內(nèi)。2微米是多少?劉宏文舉了個形象的例子:“1 根頭發(fā)的粗細(xì)是70微米?!?/p>
“早年國產(chǎn)的劃片機(jī)發(fā)展不起來,除技術(shù)問題外,還有一個原因就是沒有客戶愿意給我們試錯的機(jī)會?!眲⒑晡恼f,一張晶圓上擁有幾十個甚至上百個芯片,而芯片的價格從幾十元到上百萬元不等,客戶出于各種考慮,更傾向于購買外國的劃片機(jī)。直至2018年,和研科技成功研制出第一臺12英寸半自動雙軸劃片機(jī),這一困境才有所變化。
提高劃片機(jī)的切割精度是一個較為前沿的領(lǐng)域。作為機(jī)械工程師的劉宏文不僅要畫圖紙,研究出工藝工序,還要經(jīng)常去實驗室試錯,和工人在一起裝配機(jī)器。為的就是能在千萬個步驟中找到突破口,使定位偏差再下降幾微米。
2020年,劉宏文提出了一個大膽設(shè)想:對劃片機(jī)的噴水罩進(jìn)行提升改進(jìn)。這樣不僅能提高綜合精度,延長刀片壽命,降低刀片工作時的熱度,還能減少芯片的崩邊率,一舉多得。很快,這一想法得到了公司領(lǐng)導(dǎo)的支持,公司為該項目建了研發(fā)團(tuán)隊,拿出大量的晶圓、芯片不惜成本地讓他試錯。
就這樣,劉宏文帶領(lǐng)團(tuán)隊進(jìn)行了兩年多的“噴水罩研究”重點攻關(guān),由他主導(dǎo)研發(fā)的氣缸噴水罩有了重大突破,劃片機(jī)切割品質(zhì)得到大幅提高。該項目所涉及的DS9系列劃片機(jī)入選遼寧省首臺(套)重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄,實現(xiàn)了對進(jìn)口設(shè)備的國產(chǎn)化替代。那段時間,他和團(tuán)隊幾乎天天泡在實驗室里,做了幾千次的實驗,每做完一次實驗,都會興奮地跑到電子顯微鏡前去驗證。“只要能繼續(xù)嘗試,就還有成功的可能?!庇趧⒑晡亩裕≡缫咽羌页1泔?,但只要還有機(jī)會,一切就有可能。