【航向标】卓越工程师培养系列访谈 | 国内首台，创办公司！他用千个日夜实现了！
习近平总书记强调，要培养一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。为营造崇尚工程科技的校园文化氛围、引导广大学生研究“真问题”、充分展示我校卓越工程师教育培养实效，特推出“卓越工程师培养系列访谈”专栏。第一期将走进集成电路科学与工程学院博士研究生程厚义。
复杂的薄膜沉积设备
是他眼中的亲密朋友
从研究一台国外设备
到开发出国内首台单原子层精度磁控溅射样机
再到联合创办合肥致真精密设备有限公司
在产学研的长跑中
有成功与喜悦、也有彷徨与沮丧
但他始终都在坚持奔跑！
淅沥春雨过后的校园孕育着生机与希望。在第一馆门前，我们第一次见到了程厚义。沉稳、热情、憨厚，是他留给我们的第一印象。在参观校级智能微纳公共创新中心的过程中，他结合各种实体设备，向我们娓娓道来自己与这复杂的集成电路装备相处的心路故事……
“设备虐我千百遍，我待设备如初恋”
2018年，程厚义初入实验室，原以为自己将与微型的智慧芯片一起打交道。没想到，迎接他的竟是一台用来沉积纳米级磁性薄膜的复杂的物理气相沉积装备。
工欲善其事，必先利其器。要想造出磁性芯片，离不开生长自旋电子材料的设备和工艺。这台设备至关重要，它的工艺精度将决定薄膜加工的成败。程厚义还清楚地记得第一次与导师赵巍胜教授见面时，赵老师指着这台设备充满期待地对他说，“以后你就负责这台设备了！”当时他的内心多少有些不知所措，但他还是坚定地许诺，“我一定好好干！”
他就此开启了与这台机器日日相伴的漫漫征途。从学习原理、上手操作，到设备调试、工艺优化，再到生长材料、材料测试……程厚义对这台仪器的了解逐渐深入。但设备的运转时间较长，故障率越来越高，各种小毛病不断涌现。“网上几乎没有相关资料，说明书也只有一些简单介绍而没有详细技术细节，许多问题要靠自己去慢慢排查、一点点解决。”程厚义苦笑道。日子一天天流逝，期待的工艺结果仍没有出现，他还时常要化身“维修工”，去解决设备频发的故障。不尽人意的科研进展让他倍受打击，渐渐地他也“佛系”起来，每天只是完成例行的调试工作。
赵老师察觉到他的低落情绪后，跟他分享了自己博士期间的故事，鼓励他科研并非一帆风顺、即使遇到挫折，也是在为成功做积累。为了激发他的斗志，赵老师还发起了一场别开生面的“师生竞赛”。每当深夜看到赵老师办公室闪烁的灯光时，他都再次燃起斗志、重拾信心。他开始反复迭代工艺、调试设备。成功就是再多坚持一会儿！“设备像通了灵性一样，你对它越仔细、越认真，它就越配合。”程厚义笑着回忆道。经过几个月的调试，工艺终于有了起色，他也获得了理想的测试数据。
“买不来咱就自己造”
已对现有设备了如指掌的他，面临着一个更大挑战。这台设备尽管工艺逐渐稳定，但早已过了最佳使用期，亟待更新换代。可一时无法找到符合工艺要求的高精度薄膜沉积设备。倘若没有高精度的薄膜沉积设备，也就无法加工出所需的磁存储芯片。程厚义被“卡脖子”的无力感和窒息感紧紧地裹挟着。他也深深地理解了“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”这句话。
我们为什么不自己研发一台设备呢？程厚义冒出了一个大胆的想法。在赵老师的鼓励下，他说干就干，毅然地承担起研制国内首台单原子层精度磁控溅射设备的艰巨任务。
程厚义在调试设备中
设备要想实现0.1nm的调控精度，零部件选择、真空系统设计、控制系统搭建等每一个步骤都必须做到精益求精。“影响磁性多层膜性能的参数有几十个，每个参数的微小变化都会影响器件的最终测试结果。”程厚义讲道，“困难超乎想象，当时也没有一个明确的工艺优化方法，只能为每个参数单独设计实验，一点一点地尝试调整参数值”。
为了获得理想调试结果，程厚义要进行反复的薄膜沉积和测试，一套流程下来得六七个小时。每片样品背后都承载着他的汗水。而这样的样品，他在研制设备期间制备并测试了上千个。“为了保证无尘的实验环境，实验要身着密不透风的洁净服完成。为了加快进度，吃一顿饭就进去连着干十几个小时”，回忆起那段时光，程厚义感叹道“那段日子是最难熬的，也是最充实的”。
这段经历也让程厚义领悟到所肩负的时代使命。在前辈以及导师的耳濡目染下，他更加坚定了向党组织靠拢的决心。令他感到光荣的是，他终于在2020年11月18日成为了一名共产党员。
2021年4月，程厚义作为学生代表，在学校学习贯彻习近平总书记在清华大学考察时重要讲话精神座谈会上进行发言
经过近1000多个日夜的艰苦攻关，程厚义终于完成了国内首台单原子层精度磁控溅射样机的搭建，实现了从0到1的原始突破。这台设备能够达到0.1nm的沉积分辨率，各项指标均满足了高精度磁存储器的工艺要求！
“办一家服务行业需求的设备公司”
在研制设备过程中，除了与校内导师进行学术探讨，程厚义还多次与企业导师进行交流合作。在校企双导师共同指导下，他逐步跳出了象牙塔式的固定思维，切身了解到国内集成电路行业的发展动态和实际需求，在对接企业的“真环境”下，研究“真问题”，避免与企业实践相脱节。为了给更多国内企业和研究机构提供装备保障，他决心把自己的科研样机成果，尽快转化成工业级的装备，让研究成果走出实验室、走向应用。
磁控溅射系统的三维演示动画
回顾研学历程，能够契合国家需求、顺应产业发展需要，程厚义感到无比的荣幸与自豪。但他也深深地明白，自己在产学研结合上还有很长的路要走，需要继续为之不懈奋斗。
采访的最后，程厚义自信且坚定地告诉我们，“只要自己做的事对国家有意义，即使再难，我也会充满干劲地走下去！”
厚积薄发破茧蝶
义无反顾向芯行
为程厚义点赞！
来源 | 研究生团委
图文 | 张睿 周泉 李萱汶 孔慧 韩栋明 王章陶 翟静轩 马骏