林本坚 未来科学大奖得主林本坚:喊停“航母”的芯片大师
未来科学奖得主林本健:呼吁“航母”的芯片大师
“得知获奖的那天早上,我正在家里做什么事情,妻子冲过来告诉我,‘有人带着大陆口音来看你了。’我想用大陆口音回答。结果打电话给我的人介绍了未来科学奖,告诉我有100万的奖金。我说,‘奖品很好’。然后我听到周围的笑声,我想当时你们有些人嘲笑我。“2018年数学与计算机科学未来科学奖获得者林本健,11月中旬接受《The Paper》等媒体采访时心情很好,和在场的记者开起了玩笑。
在两个月前的未来科学奖新闻发布会上,北京国际数学研究中心主任田刚现场连线了林本坚。当时林本剑在电话里说:“我以为大陆不知道这个。现在我明白了。大陆也非常清楚我对半导体和微电子的小小贡献。”
2018年是集成电路发明60周年。TSMC R&D原副总经理林本健,因发展浸没式光刻系统方法,不断拓展纳米级集成电路制造,获得2018年未来科学奖数学与计算机科学奖,成为中国台湾省未来科学奖第一位获奖者。林本坚是TSMC的传奇人物,专注于半导体制造工艺中光刻技术的研发。2002年,他开发了以水为介质的193 nm浸没式光刻,改变了干法光刻作为半导体行业主流的传统。他本人成为台湾省第一位中央研究院院士。193 nm浸没式光刻技术使摩尔定律得以延续,也帮助TSMC跨越三代,在行业中取得优势地位。
林本坚于1970年获得俄亥俄州立大学电气工程博士学位。毕业后,他在IBM不断改进自己的成像技术,长达20多年。林本坚于2000年回到台湾省,在著名的半导体制造公司TSMC工作。2015年底,林本坚从TSMC退休,现任台湾省大学、台湾省清华大学教授。
“虽然有几千人,我还是要去。”
回到两个月前的未来科学奖新闻发布会上,台湾省新竹交通大学校长张茂忠表示,用“虽有千人去矣”来形容林本坚更为贴切。当林本剑提出用水浸泡代替原来缝隙中的空气体时,整个世界继续坚持干法。
“他独自站在一艘船空前,停了下来。他为什么停下来?它是建立在坚实的物理和光学基础上的,并且得到了彻底的解释。在什么法律下,光刻技术可以继续向前发展?”张茂忠评论了林本坚获奖的原因。
在集成电路行业,摩尔定律是人们发展半导体技术时遵循的“路线图”,是英特尔创始人之一戈登·摩尔提出的。当价格不变时,集成电路上可容纳的元件数量将每18-24个月翻一番。摩尔定律的魔力无处不在,从笨重的大型计算机到智能手机。
光刻是指在集成电路制造中,在介质层上刻蚀电路图形,形成有效功能图形的工艺技术。摩尔定律要求单位面积的蚀刻量足够小。对于光刻来说,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,所以大多数人会想到用波长更短的X射线。林本坚创造性地想到了把过程由“干”变成“渗”,用水代替空气体来缩短波长。
林本坚指出,摩尔定律的意思是,当下一代技术出来之后,R&D人员要判断下两到三代的技术方向。1987年,当林本坚还在IBM工作的时候,行业已经到了193 nm干法光刻的阶段。当时,林本坚在一次研讨会上首次提到浸没式光刻,并分两段简要介绍了这一思路。
当时,X射线光刻技术的研究仍然是主流。他回忆说,在一次IBM会议上,十几个做X射线技术的人被安排坐在会议桌的一边,他被安排独自坐在另一边。
这种“说服”的方式并没有给林本坚带来太大的压力,但IBM在R&D的大部分投资都投入到了X射线光刻研究上。他提出IBM只需要给他X射线技术组1/10的资金,他就能做出点什么。但IBM没有买这个账号,并告诉林本剑“别人在做,我们也不会做别人在做的事情”。
“当我评判65 nm的舞台,让我期待三代,我看不到。”林本剑说。基于这样的判断,在很多人还在关注X射线光刻技术的时候,林本坚就毫不犹豫地投身于渗透研究。
50岁时,林本健已经具备了IBM提前退休的条件,他的孩子也已经大学毕业。然而,可以退休但又想“再干一次”的林本健,却想到了创业。
林本坚回忆说:“当时我在想,如果我创业,我的公司会叫什么。"后来,我想到了一个很酷的名字,叫做林诺维提恩."林本坚解释说,这个字是他姓林和创新的组合。
他半开玩笑地说,他创业是为了有林诺维扬这个名字。随后受到时任TSMC副总裁蒋尚义的邀请前往TSMC,并于2002年成功研发出193 nm浸没式光刻技术。截至2012年,全球82%的半导体产品使用浸没式光刻技术,这一技术贡献了TSMC 47%的收入。
不愿意把柳树插进阴影里
林本坚还与记者分享了他对科研和教育的看法。至于内地的科技发展,他认为内地市场大、投资量大、学校好、人才好,目前的差距不用太担心。
“大家已经看到了问题的存在,可以根据这个问题来解决。”林本坚说,也要给科研人员适当“减负”。如果我们只关注科学研究的奖项或成果,我们往往无法取得成果。
林本健与记者分享了一个IBM内部的有趣故事。IBM公司设立IBM院士称号,奖励行业顶尖技术人员。1986年,IBM苏黎士研究所的两位研究员格尔德·宾宁和海因里希·罗勒被授予诺贝尔物理学奖。有趣的是,这两位获奖者虽然在IBM工作多年,但获奖时并不是IBM院士。获奖后,IBM很快授予他们“IBM Fellow”的称号。
“不是有句话叫‘有意栽花不发,无心插柳柳成荫’吗?做科研也是如此。做科学研究的人一定要享受科学的乐趣。”延伸到教育领域,林本坚告诉本报记者,科学家永远不会比银行家更富有,但这个社会需要各种人才。培养下一代,最重要的是挖掘兴趣和人才。即使在美国,金融部门也比做科技的人待遇好,但还是有很多人做科技是因为愿意,这是他们的兴趣所在。
“强迫一些不感兴趣的人去做科学研究并没有什么意义。最怕的是有些人对技术感兴趣,但父母不让他去。”林本剑说。
目前,林本坚是台湾省大学、清华大学、台湾省等高校的教授。林本坚说,他的教学有一个特点。他留下的作业绝不允许他自己做。至少需要两三个人一起工作,训练学生学会如何与他人合作。
“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。