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何茂栋:深耕技术用心浇铸中国“芯”

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  ■人物名片 北京京仪自动化装备技术股份有限公司副总工程师

  “哪怕技术上的一点点进步,都会带来巨大的成就感,而我们的面前,是无限广大的世界。”这是北京京仪自动化装备技术股份有限公司副总工程师何茂栋的金句。深耕技术二十载,他与研究团队一起建立了硅单晶炉的智能温控系统,攻克了集成电路刻蚀工艺的温控难关,解决了集成电路制造领域专用温控设备长期被国外垄断及“卡脖子”的问题,填补了国内空白。同时,他也获得了“亦麒麟”科技创新领军人才、北京市百姓宣讲优秀宣讲员、北京优秀青年工程师、北京市劳动模范等荣誉称号。今年2月底,何茂栋入选2022年“大国工匠年度人物”提名人选。

  何茂栋从2002年8月大学毕业以来,就扎根到研发第一线,致力于集成电路制造领域高端装备的设计开发及国产化推广应用,先后参与国家高技术研究发展计划、国家科技重大专项、第三批国家专精特新“小巨人”重点支持企业项目等多个重点项目的研究开发。

  实际上,从第一份工作开始,何茂栋就参与了硅单晶炉智能温控系统的开发。这是一种被国外少数大企业垄断的技术,何茂栋要做的工作就是通过智能控制程序,控制硅单晶炉中的温度和硅棒的生长速度,这是硅棒制作最关键的两个因素。面对几乎从零开始的局面,何茂栋扎根到研发第一线,调试合适的数学模型,一点点摸索,做到使用、试验、制造、安装“四个到现场”,研究、试验、设计、制造、检验、安装、使用“七事一贯制”,将理论与实际相结合。经过两年多的摸索,何茂栋和同事们实现了炉内温度的智能控制。

  “解决了‘有没有’的问题,接下来是‘好不好’的问题。”一直到2014年,何茂栋和同事们仍在不断地改进技术,向世界水平靠近,10多年的时间里,硅棒直径越来越大,可以为更多的产品提供材料,质量也越来越好,可以发挥更重要的作用。“技术没有止境,更不用说,我们才刚刚起步。”何茂栋说。

  2014年,工作成绩优异的何茂栋加入北京京仪自动化装备技术股份有限公司集成电路专用温控设备项目组,开启了集成电路智能控温攻关的生涯。何茂栋攻关的是芯片制造中一个极小的环节——刻蚀控温。当时,由于行业本身高技术壁垒的属性,国内的温控设备还停留在研发阶段,远远达不到产品化,因此,实现集成电路领域的自主创新发展迫在眉睫。

  面对国外技术封锁、很多核心技术没有现成资料的情况,何茂栋和团队把温控设备的技术路径一一分解,找出难以量产的关键环节,扎入实验第一线,吃住在办公室。靠着忘我的拼搏精神,何茂栋和团队用了两年多时间,实现了温控设备从研发到量产。第一批量产的数十台机器,从一批美国、日本的温控设备中脱颖而出,投入集成电路生产线。在实现初步量产后,何茂栋和团队又付出了两年多的时间,不断优化系统算法,将控制温度精度从±1℃提升到±0.5℃,极大地提高了集成电路的成品率和性能,将很多国外的同类设备甩在身后。

  作为一名党员,何茂栋争当先锋表率,做科研攻关“领头雁”。他自主研发了先进智能温度控制算法,在传统单闭环PID控制的基础上,采用串级控制思路,结合模糊控制理论实现对温度的精密控制;开发配套低温温控设备,技术达到国际领先水平,为国产主工艺设备的发展提供了充分保障;开发出先进的混合控温及切换控温设备,满足先进制程的温控需求,为半导体设备的国产化做出贡献。

  “做技术的人,其实都有些技术情怀,对我们来说,成就感不是来自别人的肯定,而是来自技术一点一点的进步,哪怕是最小的成就,也是很大的动力和激励。”何茂栋对中国的集成电路行业充满了信心,在他看来,近几年国内的技术正快速崛起,产业链条也不断完善,与发达国家的差距不断缩小,“中国芯”的实现指日可待。

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