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未来科学大奖得主林本坚:喊停“航母”的芯片大师

发布时间:2018-12-05 10:56:02   来源:澎湃新闻   浏览次数:

     未来科学大奖得主林本坚:喊停一艘“航母”的芯片大师

  “得知获奖的那天早上,我在家里做事情,我太太匆忙过来跟我说,‘有个人来找你,是大陆口音’,我想也用大陆口音回复。结果打电话给我的人介绍了未来科学大奖,告诉我有100万的奖金,我说‘奖金很不错’。然后我听到了周围有笑声,我想你们当中应该也有当时笑我的吧 。”2018年未来科学大奖的数学与计算机科学奖获得者林本坚,11月中旬在接受包括澎湃新闻(www.thepaper.cn)在内的媒体采访时心情甚好,还跟在场记者开了个玩笑。

  时间拨回两个月前未来科学大奖的新闻发布会上,北京国际数学研究中心主任田刚现场连线林本坚,彼时林本坚在电话里说道:“我本来以为大陆不知道这件事,现在我明白了,大陆也很清楚我在半导体和微电子上做的一点小小的贡献。”

  2018年是集成电路发明以来的第60年。台积电前研发副总经理林本坚,因为开拓浸润式光刻系统方法并持续扩展纳米级集成电路制造,获得了2018年未来科学大奖的数学与计算机科学奖,同时成为未来科学大奖首位来自中国台湾的获奖者。

  林本坚是台积电的传奇人物,专注于半导体制程中的光刻技术的研发。2002年,他研究出以水作为介质的193纳米浸润式光刻技术(Immersion Lithography),改变了半导体产业以干式光刻作为主流的传统。他本人也因此成为台湾“中央研究院”第一位产业界出身的院士。193纳米浸润式光刻技术让摩尔定律得以延续,也协助台积电跃进三个世代,取得产业上的优势地位。

  林本坚于1970年获得美国俄亥俄州立大学电机工程博士,毕业后在IBM不断提高成像技术,一干就是20多年。2000年林本坚回到台湾并在著名半导体制造公司台积电任职。2015年底,林本坚从台积电退休,目前在台湾大学、台湾清华大学等任讲座教授。

  “虽千万人吾往矣”

  时间拨回两个月前未来科学大奖的新闻发布会,台湾新竹交通大学校长张懋中表示用“虽千万人吾往矣”来形容林本坚再合适不过。在林本坚提出用水浸润,代替原本间隙中的空气的时候,全世界都继续坚持干式工艺。

  “他一个人站在一艘航空母舰前叫停。他凭什么叫停?就是在很坚实的物理学基础上、光学基础上,加以透彻的解释,光刻在怎样的规律下才能继续前进。”张懋中这样评价林本坚的获奖原因。

  在集成电路行业,摩尔定律就是人们发展半导体工艺时跟随的“路线图”,由英特尔的创始人之一戈登·摩尔提出。讲的是当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件数目,约每隔18-24个月便会增加一倍。从笨重的大型电脑到掌上轻巧的智能手机,摩尔定律的魔力无所不在。

  而光刻技术是指集成电路制造中利用光化学反应原理将电路图形刻蚀到介质层上,形成有效功能图形的工艺技术。摩尔定律要求在单位面积上刻得足够小,对于光刻领域,关键的技术难点在于缩短光的波长。因为波长越短,光刻分辨率越高,所以大部分人会想到用波长较短的X光做。而林本坚则创造性地想到将工艺从“干式”改为“浸润”,用水代替空气,以缩短波长。

  林本坚指出,摩尔定律意味着在当下这一代技术问世后,研发人员要判断未来两到三代的技术方向。1987年林本坚还在IBM工作时,行业已经到了193纳米干式光刻技术的阶段,那时林本坚在一个研讨会上第一次提到了浸润式光刻技术,用了两段话简单介绍了这个想法。

  彼时X光光刻技术的研究仍然是主流。他回忆道,有一次IBM开会时,做X光技术的十多个人被安排坐在会议桌的一边,他一个人被安排坐在另一边。

  这样的“劝退”方式并没有给林本坚带来太大压力,但IBM的研发投入多半都给了做X光光刻技术研究。他提出IBM只需要给他X光技术组1/10的经费,他就能做出一些东西。但IBM并未买这个账,并告诉林本坚“这个别人也在做,我们不做别人在做的”。

  “我判断到65纳米(干式光刻)阶段时,让我再往前看三代的话,我就已经看不到了。”林本坚表示。基于这样的判断,在众多人依然主攻X光光刻技术的时候,林本坚义无反顾地投入了浸润式的研究中。

  50岁那年林本坚已符合IBM早退休的申请资格,孩子也已大学毕业,一身轻的情况下,能退休却还想“再干干”的林本坚,想到了创业。

  “那时候我在想如果我创业了我的公司要叫什么名字,”林本坚回忆道,“后来我想了一个很酷的名字叫Linnovation。”林本坚解释道,这个词就是自己的姓Lin和Innovation(创新)的组合词。

  他半开玩笑地说,他是为了拥有Linnovation这个名字才出来创业的。随后他被时任台积电副总的蒋尚义邀请去台积电,并于2002年成功开发出193纳米浸润式光刻技术。到2012年,全世界82%的半导体产品采用的是浸润式光刻技术,为台积电贡献了47%的收入。

  无心插柳柳成荫

  林本坚还向记者分享了他对科研和教育的一些看法,对于大陆的科技发展,他认为大陆有很大的市场、有大量的投入、好学校和好人才,因此不必过于担心眼前的差距。

  “大家都已经看到问题的存在,按照这个问题去解决就可以。”林本坚表示,给科研人员适当的“减负”也是必要的,如果只盯着奖项或成果做科研,则往往达不到效果。

  林本坚向记者分享了IBM内部的一件趣事。IBM公司设立IBM院士称号以嘉奖业内的顶尖技术人员。1986年,因为成功“研制扫描隧道显微镜(STM)”,两位IBM苏黎世研究院的研究员格尔德·宾宁(Gerd K. Binnig) 和海因里希·罗雷尔(Heinrich Rohrer),被授予诺贝尔物理学奖。有意思的是,两位获奖者虽在IBM工作多年,但在获奖时均不是IBM院士。获奖后,IBM公司赶紧授予了两人“IBM院士”的称号。

  “不是有一句话叫‘有意栽花花不发,无心插柳柳成荫’吗。做科研也是这样的。做科研的人一定是享受科学乐趣的。”延伸至教育,林本坚告诉澎湃新闻记者,科学家永远不会比银行家有钱,但这个社会各种人才都需要,培养下一代的时候,挖掘兴趣和天赋最重要。即便是美国,金融界的待遇也比做科技的也好,但是依然有不少人做科技,因为他们心甘情愿,这是兴趣所在。

  “勉强一些没有兴趣的人去做科研并没有什么意思。最怕的是有些人对科技有兴趣,但父母不让他去。”林本坚说。

  目前林本坚在台湾大学、台湾清华大学等高校担任讲座教授。林本坚说自己教课有个特点,所留的作业从不让学生“单枪匹马”完成,规定至少两到三个人一起合作,以此来训练学生学习如何与他人合作。

  “一个人的努力和天赋总有卡住的时候,在企业里做研究一定需要团队合作,所以要懂得交流分享,创造交流分享的氛围。”林本坚说。

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