人物名片:
刘宏文,沈阳和研科技股份有限公司机械工程师,沈阳五一劳动奖章获得者
与微观世界打交道,在头发丝上开槽“画画”,刘宏文所从事的职业,每天都在跟精度较劲,0.002毫米是他所能容忍的最大定位偏差。
刘宏文是沈阳和研科技股份有限公司(以下简称“和研科技”)的一名机械工程师,提高划片机的精度是他的主要工作之一。作为半导体产业链的重要一环,划片机的高端机型曾长期被国外垄断,其中最重要的一点,就是国产与进口在精准度上存在0.003毫米的差距。这么微小的差距肉眼是看不出来的,但在芯片制造领域,失之毫厘,便会差之千里,“所以我们每天都在与精度较劲,让误差降至最低。”刘宏文口中的误差,是以微米为单位的,将上百个芯片精准从晶圆上剥离,定位误差需控制在2微米以内。2微米是多少?刘宏文举了个形象的例子:“1 根头发的粗细是70微米。”
“早年国产的划片机发展不起来,除技术问题外,还有一个原因就是没有客户愿意给我们试错的机会。”刘宏文说,一张晶圆上拥有几十个甚至上百个芯片,而芯片的价格从几十元到上百万元不等,客户出于各种考虑,更倾向于购买外国的划片机。直至2018年,和研科技成功研制出第一台12英寸半自动双轴划片机,这一困境才有所变化。
提高划片机的切割精度是一个较为前沿的领域。作为机械工程师的刘宏文不仅要画图纸,研究出工艺工序,还要经常去实验室试错,和工人在一起装配机器。为的就是能在千万个步骤中找到突破口,使定位偏差再下降几微米。
2020年,刘宏文提出了一个大胆设想:对划片机的喷水罩进行提升改进。这样不仅能提高综合精度,延长刀片寿命,降低刀片工作时的热度,还能减少芯片的崩边率,一举多得。很快,这一想法得到了公司领导的支持,公司为该项目建了研发团队,拿出大量的晶圆、芯片不惜成本地让他试错。
就这样,刘宏文带领团队进行了两年多的“喷水罩研究”重点攻关,由他主导研发的气缸喷水罩有了重大突破,划片机切割品质得到大幅提高。该项目所涉及的DS9系列划片机入选辽宁省首台(套)重大技术装备推广应用指导目录,实现了对进口设备的国产化替代。那段时间,他和团队几乎天天泡在实验室里,做了几千次的实验,每做完一次实验,都会兴奋地跑到电子显微镜前去验证。“只要能继续尝试,就还有成功的可能。”于刘宏文而言,失败早已是家常便饭,但只要还有机会,一切就有可能。