惟愿此生长报国——记河北工业大学微电子技术与材料研究所所长刘玉岭

近日，刘玉岭教授（中）在实验室为学生现场演示操作试验器材。 记者 张 昊摄

“北京生产线那边打来电话，调整后的参数您看是不是可行”“这个单子需要您签下字”“下午的研讨会跟您再确定下几点出发”……健步如飞走在前面，几个年轻人小跑追在身后，这是刘玉岭的日常状态。77岁的他，如今依然担任河北工业大学微电子技术与材料研究所所长。

从1974年投入到微电子行业技术研究开始，40多年来，刘玉岭坚守在产学研第一线，建立了化学机械平坦化（CMP）动力学理论，开创了以化学作用为主的碱性CMP技术路线，解决了集成电路（IC）发展的平坦化技术难题。5次获得国家技术发明奖，27次获得省部级技术发明及科技进步奖，65项国家发明专利授权、6项美国专利授权……

走出书房 深入厂房

每年带研究生，每周坐火车往返于北京生产一线和河北工业大学，每天都要听课题汇报。本该是颐养天年的时候，刘玉岭却总是忙个不停。

“生产一线，永远都会有待解的难题。”刘玉岭常常这样告诉自己的学生。作为科研人员，为什么要如此关注改进生产工艺？“刚入行时，在车间解决的一次难题，让我意识到了实践应用的重要。”刘玉岭说。

1974年，毕业于南开大学的刘玉岭被调到河北工学院（河北工业大学前身）半导体材料研究所工作。当时，我国微电子行业相对于世界先进水平还落后很多，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，作为技术骨干的刘玉岭积极参与其中。

会战中碰到的一大难题让大家十分困扰：集成电路符合要求的硅单晶衬底在测试时显示很好，可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地增加。

“搞科学研究，不就是要不断地发现问题、解决问题吗？”难题反而激发了刘玉岭的探索热情。

他来到天津一家微电子生产厂家，想让工人传授生产一线的门道。“为了取得工人师傅的信任，我主动接近他们，给师傅们打水、扫地，帮着干杂活儿。”一年时间，刘玉岭天天往车间跑，不仅掌握了整个生产工艺，还发现了工厂生产过程中一个很重要的问题。

“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℃，之后又需要从1200℃降到室温。”刘玉岭认为，就是这个忽冷忽热过程造成了硅单晶的缺陷。

经过反复试验，刘玉岭印证了问题产生的根源。很快，他帮着工人师傅调整了生产环节，缺陷率得到控制，成品率明显提高。

这次成功解决生产一线的问题，让刘玉岭意识到，科研不是关起门来做研究，必须走出书房、深入厂房，接上地气。

从硅、玻璃到蓝宝石等人工晶体加工，从微电子公司技术应用到神舟系列飞船专用集成电路……“发明创造要讲实用性，坚持厂校合作、产学结合，才能对科研和生产都有帮助。”把握住了这个方向，刘玉岭带领他的团队不断取得突破。

没有最好 只有更好

在微电子研究所二楼的会议室陈列柜上，摆放着60多张发明证书和奖励证明。

“这些研究成果，您最看重哪个？”面对记者提问，刘玉岭笑着摆摆手。

“成果都是过去的了，现有的材料、现有的技术，都不是最好的，创新是无止境的。”

没有最好，只有更好——这是刘玉岭的理念，更是他的坚持。

“我国是世界上最大的集成电路产品应用市场，但长期以来，核心技术都掌握在别人手里。”刘玉岭看在眼里，急在心上。

为了尽早摆脱受制于人的状况，国家设立了“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”重大专项，集中科研力量进行自主攻关。2009年，经国务院批准，河北工业大学作为牵头单位承担了这个项目，刘玉岭成为项目组带头人。

“我们所能做的就是尽早取得科研成果，摆脱技术发达国家的制约，在国防和经济建设中尽快发挥重大作用。”在立项时，刘玉岭这样说。

一个5毫米×5毫米的主流芯片里面有数十亿个元器件，而每条导线直径只有65纳米，相当于人发丝直径的千分之一。如何用这么细的导线将诸多元器件连在一起并稳定发挥作用，是世界公认的技术难题。

项目启动时，刘玉岭带领团队确定了不同于国外的技术路线、研究方法和材料材质。“随着微电子技术的进一步发展，国际上常用的酸性CMP技术显现出多项亟待解决的技术难题。”刘玉岭说，“针对这一情况，我们采用了具有自主知识产权的碱性化学机械抛光技术。”

事实上，一些发达国家也曾关注过碱性路线，但由于铜在化学活动顺序表中是氢后金属，在碱性条件下的产物氧化铜、氢氧化铜等不溶于水，这条路一度被认为走不通。

果不其然，在立项评审时，有专家提出：“目前国际上用的都是酸性，你用碱性的，行吗？”在质疑声中，刘玉岭和他的团队开始了四年的研究。

“研究的过程并不顺利，发现问题我们常常熬通宵解决。”刘玉岭说。

“原始创新，技术先进，适于工业应用。”2012年12月26日，项目以优秀的成绩通过验收。至今他还记得当初质疑的那位专家在验收时说的话：“刘教授，你兑现了立项时的承诺啊！”

多做一点 再做一点

“项目通过评审只是迈出的一小步，将02重大专项一期平坦化项目完成国产化替代，才是我想要实现的梦想。”刘玉岭说，此项目的顺利实施，可以解决我国高端集成电路核心材料的国产化，打破国外的技术制约。

2017年6月，刘玉岭主动找到了我国最先进的集成电路制造公司——中芯国际集成电路制造（北京）有限公司，开始在这家企业进行抛光液产品的产业化生产线验证。

这段时间，刘玉岭过起了京津之间的“双城生活”：“周一坐火车赶到北京，一线很多事情等着我；周五晚上要回来，学生在等着我。”

在学校时，早晨8时一过，就会有六七名学生围坐在刘玉岭的办公室里。“第一件事就是听学生汇报，遇到问题及时解决。”刘玉岭说，他和学生联系很紧密，即便在楼道里碰上，也会问一下研究情况。

“作为工科院校的老师，要培养学生爱国主义精神和创新精神，用实业报国。”早在1993年，刘玉岭就出版了创新教育著作《实用发明创造工程学》，作为选修课程教材培养学生创新能力。

“刘老师每天工作时间比我们都长，走路比我们都快。”河北工业大学信息工程学院老师、微电子研究所副研究员何彦刚，2010年加入刘玉岭的团队。他告诉记者，跟着刘玉岭出差，议程一结束，他就要求团队改签车票，即刻赶回学校里。“我们劝他多休息，他总说学校还有事情。”

2013年初，在国家02重大专项年度总结会上，河北工业大学项目团队被评为优秀团队，在138个团队中，仅有5个获此殊荣。复旦大学是该项目的校外合作者之一，对刘玉岭团队有很高的评价：“和他们一起合作，结果是一加一大于三。”

“每看到一项新的成果，我分析它的先进性之后再深入分析还有哪些不完善的地方，然后自己想尽办法去解决问题。”刘玉岭不仅自己这样做，还要求自己的学生必须接近世界技术前沿，去发现问题并通过研究找到解决的办法。如今，刘玉岭培养的硕士、博士已经有100多名。

眼下，刘玉岭带领他的团队正在进行02重大专项二期项目“20-14nm集成电路碱性抛光液与清洗液的研发”。“能一直为国家做事，我觉得很踏实。”刘玉岭说。（记者 尹翠莉 见习记者 桑 珊）