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张慧:把硅电极零件雕琢成“大千世界”

作者:
孙明源
来源:
科技日报
2022/06/09 11:25
浏览量
【摘要】:
硅电极原理机的研发克服了两个环节的难题,首先是如何打孔,尔后是如何确保其稳定和洁净,这两个难题解决背后是数千次物理和化学实验。

零件的轮廓在电脑屏幕上勾勒出一道黄色圆环,环内均匀分布着数百个代表小孔的绿色圆点,显微探针捕捉到的环与点构成的图像好似一座曼陀罗坛城。屏幕前的张慧仔细筛查着每一项参数,零件里任何一枚颗粒的“脱轨”都有可能导致半导体生产过程当中整个结构的“坍塌”。

张慧是北京亦盛精密半导体公司总经理,自从2018年来到这家公司,她面临的主要挑战之一就是雕琢好这块小孔密布的盘状硅电极零件。在半导体生产过程中,四氟化碳等蚀刻气体通过硅电极上的小孔进入生产腔,对晶圆发生作用。这个过程对硅电极的平滑和洁净要求极高,在很长时间内,中国都不具备生产合格硅电极的能力,只能依赖进口产品。

2010年从学校毕业后,张慧进入一家微电子装备制造公司工作。在8年的工作经历当中,张慧对零部件“卡脖子”问题产生了深刻体会。半导体生产是一项极其复杂的工艺,涉及几千种形形色色的零部件。这些零件有的是耐用品,有的是消耗品。其中硅电极零件就是一种消耗品,但这种“耗材”的技术含量很高,同时发挥着不可或缺的关键作用。张慧有时把半导体生产线比喻成打印机,即如果只有机器整体,却没有硒鼓、墨盒这些消耗品,打印机也无法使用。因此,只有把每一枚看似不起眼的小零件打磨到极致,整个生产线才能顺畅运转。

怀着这样的认知和抱负,张慧在2018年加入北京亦盛,负责整体督导该公司承接的国家科技重大专项,项目内容是关键零部件的研发及产业化。经历9个月攻关,张慧及其团队终于研发出了合格的硅电极。硅电极原理机的研发克服了两个环节的难题,首先是如何打孔,尔后是如何确保其稳定和洁净,这两个难题解决背后是数千次物理和化学实验。原理机研发成功之后,产业化又成了新的挑战。为此,张慧从合作企业处获取反馈,又在实验当中不断改进硅电极零件。

“我们研发的是零件、耗材,但这项工作的‘含金量’并不低。集成电路生产涉及的技术领域太多了,没有哪个人或者企业能够全部掌握。每一道工序都是很重要的,任何一个细节不过关,都可能导致整个链条无法打通。”张慧总结说。

“我们也希望有更多年轻人才加入到半导体产业、加入到实体制造中来。”零件虽小,却包含着整个乾坤,显微镜内外都有广阔的世界。回首已经走过的道路,看看正在发生的将来,张慧说,这样的青春是值得的。

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