作者：王亞囡 來(lái)源：《日本華僑報(bào)》

半導(dǎo)體，主宰現(xiàn)代社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行的中樞器官。有人將之視為電子設(shè)備的心臟，有人將之譽(yù)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。得半導(dǎo)體者得天下，近年來(lái)出現(xiàn)的“半導(dǎo)體荒”困局，更從側(cè)面凸顯了半導(dǎo)體被定義為“戰(zhàn)略物資”的特殊地位。

2026年4月8日，全球頂級(jí)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)泛林集團(tuán)（Lam Research）在日本及北美相繼宣布，向日本國(guó)立材料研究所（NIMS）提供專項(xiàng)捐贈(zèng)，并由達(dá)博（Da Bo）博士牽頭開(kāi)展面向先進(jìn)制程刻蝕裝備的等離子體接觸關(guān)鍵材料與核心部件研發(fā)及工程化，相關(guān)成果服務(wù)于以臺(tái)積電為代表的先進(jìn)制程量產(chǎn)線。在當(dāng)前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系中，以捐贈(zèng)形式公開(kāi)并由中國(guó)籍科研人員主導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究的情況相當(dāng)罕見(jiàn)，這一舉動(dòng)亦被視為泛林集團(tuán)對(duì)相關(guān)研究方向及達(dá)博團(tuán)隊(duì)能力的直接認(rèn)可。

此次合作的牽頭人達(dá)博，早年就讀于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，獲理學(xué)博士學(xué)位，后進(jìn)入日本國(guó)立材料研究所工作，現(xiàn)任主任研究員，長(zhǎng)期擔(dān)任泛林集團(tuán)—日本國(guó)立材料研究所聯(lián)合研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要從事半導(dǎo)體電子束與刻蝕裝備關(guān)鍵材料及核心部件的研發(fā)與工程化。

工程方向所涉多為產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，相關(guān)細(xì)節(jié)對(duì)外披露有限。相較之下，達(dá)博團(tuán)隊(duì)在基礎(chǔ)科學(xué)方向的持續(xù)探索更適合公開(kāi)呈現(xiàn)，并形成了一系列具有原創(chuàng)性的研究成果。這些成果所呈現(xiàn)的，不僅是具體問(wèn)題的突破，也折射出其獨(dú)特的研究路徑與問(wèn)題意識(shí)——由此，亦可見(jiàn)其何以持續(xù)獲得國(guó)際頭部設(shè)備企業(yè)的關(guān)注與支持。

材料，改變世界

50納米，5納米，1納米……納米之后是什么？當(dāng)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)一次次取得技術(shù)突破，如何實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)就成為擺在桌面上的關(guān)鍵難題。面對(duì)只有十分之一納米的極微觀世界，先進(jìn)裝備制造商已經(jīng)將材料研究置于與裝備設(shè)計(jì)同等重要的地位。

“材料改變世界。”這是寫(xiě)在日本國(guó)立材料研究所官網(wǎng)首頁(yè)被廣為人知的宣傳語(yǔ)。然而，這一國(guó)家級(jí)研究機(jī)構(gòu)的口號(hào)提出者，正是中國(guó)籍科研人員——達(dá)博博士。這一表述更像是他多年科研生涯的自然總結(jié)，也因此更容易引發(fā)科研工作者的共鳴。

在日本國(guó)立材料研究所期間，達(dá)博團(tuán)隊(duì)制備出世界第一塊圓柱對(duì)稱旋轉(zhuǎn)晶體——“一種突破傳統(tǒng)結(jié)晶學(xué)描述范式的全新晶體結(jié)構(gòu)”。基于這一結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)了“電子衍射光學(xué)”這一新方向，提出利用材料對(duì)電子的衍射來(lái)調(diào)控其運(yùn)動(dòng)軌跡，從而形成區(qū)別于傳統(tǒng)電磁透鏡的電子操控新方法，并為新一代并行電子束設(shè)備的發(fā)展提供了重要技術(shù)路徑。

在那個(gè)目力不可及的世界中可能發(fā)生的顛覆性變革，可以用一個(gè)通俗易懂的例子來(lái)描述。“過(guò)去是用電磁場(chǎng)把電子‘拉著走’，需要一整套龐大的設(shè)備才能控制少量電子；如果換成用材料本身來(lái)‘引導(dǎo)’電子，就有可能在指甲大小的結(jié)構(gòu)里同時(shí)處理遠(yuǎn)超以往規(guī)模的電子——設(shè)備從龐然大物變得極小，而在理論上，整體效率也有望實(shí)現(xiàn)跨數(shù)量級(jí)躍升，甚至達(dá)到數(shù)百倍乃至更高。”

天才構(gòu)想，普惠民生

歷史上，從鋼鐵到單晶硅，材料領(lǐng)域的每一次新發(fā)現(xiàn)，都為科學(xué)技術(shù)帶來(lái)質(zhì)的飛躍，推動(dòng)人類文明發(fā)生劃時(shí)代的變革。

讀博期間，達(dá)博對(duì)非單晶也非準(zhǔn)晶的第三類晶體結(jié)構(gòu)的探索便已展開(kāi)。通過(guò)近二十年間持續(xù)研究與積累，最終在日本國(guó)立材料研究所工作期間，達(dá)博率團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了圓柱對(duì)稱旋轉(zhuǎn)晶體的制備，驗(yàn)證了在材料領(lǐng)域的前瞻性構(gòu)想，也為半導(dǎo)體裝備性能的躍升提供了重要基礎(chǔ)。

上排為原子結(jié)構(gòu)示意，下排為對(duì)應(yīng)的對(duì)稱性示意（積木類比）。

這一新型晶體所催生的技術(shù)路徑，不僅有望應(yīng)用于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，也可能拓展至材料分析和量子計(jì)算等方向。

在此基礎(chǔ)上，達(dá)博團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步總結(jié)出一種“從材料出發(fā)”的研發(fā)范式：以原子級(jí)制造手段，對(duì)半導(dǎo)體裝備中的關(guān)鍵材料進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，進(jìn)而制成核心部件并集成到現(xiàn)有設(shè)備體系中，在真實(shí)工況下開(kāi)展整機(jī)驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)材料、部件到裝備的協(xié)同提升。

更為關(guān)鍵的是，這一路徑能夠借助半導(dǎo)體量產(chǎn)線的放大效應(yīng)，將原子級(jí)制造的精細(xì)優(yōu)勢(shì)逐步傳導(dǎo)至芯片制造環(huán)節(jié)，使微觀的材料優(yōu)化最終體現(xiàn)在良率提升與制造成本的降低上。

由材料發(fā)端，經(jīng)部件承接，向裝備延伸，從基礎(chǔ)研究走向工程實(shí)現(xiàn)，并完成從微觀尺度到產(chǎn)線表現(xiàn)的跨越，層層遞進(jìn)，逐步成形。

研發(fā)之余，達(dá)博受邀在《神奈川經(jīng)濟(jì)新聞》開(kāi)設(shè)“半導(dǎo)體裝備材料最前線”專欄，結(jié)合研究成果進(jìn)行系統(tǒng)性介紹，并從半導(dǎo)體裝備材料研究視角對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行闡釋。一手尖端技術(shù)，一手啟智科普，春風(fēng)化雨，潤(rùn)物無(wú)聲。

數(shù)個(gè)首次，創(chuàng)造歷史

泛林集團(tuán)此次公開(kāi)宣布對(duì)達(dá)博博士團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)略性捐贈(zèng)，被認(rèn)為標(biāo)志著多個(gè)具有代表性意義的“首次”。

作為業(yè)務(wù)遍布全球的行業(yè)領(lǐng)航者，泛林集團(tuán)長(zhǎng)期與多個(gè)國(guó)家及地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)保持合作，但以公開(kāi)方式明確支持由中國(guó)籍科研人員牽頭的合作項(xiàng)目，在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)環(huán)境下亦屬少見(jiàn)。

達(dá)博的學(xué)術(shù)路徑，同樣疊印著一個(gè)又一個(gè)紀(jì)錄。一位中國(guó)籍研究者，能夠在世界頂級(jí)材料研究機(jī)構(gòu)——日本國(guó)立材料研究所之中持續(xù)開(kāi)展半導(dǎo)體裝備的相關(guān)研究，并在關(guān)鍵技術(shù)方向上形成穩(wěn)定影響，已是難能可貴。達(dá)博于2016年獲得該所永久職位，是當(dāng)時(shí)最年輕的研究人員之一；同時(shí)，他也是該所最高榮譽(yù)“理事長(zhǎng)獎(jiǎng)”的最年輕獲獎(jiǎng)?wù)摺４撕螅懤m(xù)獲得花王、日立、住友等多家日本財(cái)團(tuán)的科研支持與嘉獎(jiǎng)。

在國(guó)際舞臺(tái)屢屢斬獲殊榮，其研究?jī)r(jià)值已得到廣泛認(rèn)可。而此次公開(kāi)捐贈(zèng)，更凸顯了達(dá)博的研究方向在國(guó)際技術(shù)體系中的重要位置，同時(shí)也折射出日本國(guó)立材料研究所在銜接基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)需求方面所具備的系統(tǒng)性能力與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2011年，以色列科學(xué)家丹尼爾·舍特曼憑借發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶而榮膺諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。這一遲來(lái)30年的殊榮，是對(duì)打破固有知識(shí)形態(tài)的堅(jiān)守精神的肯定，也是對(duì)追求真理、發(fā)現(xiàn)未知的后來(lái)者的鼓勵(lì)。如今，在單晶和準(zhǔn)晶之外實(shí)現(xiàn)圓柱對(duì)稱旋轉(zhuǎn)晶體制備的這一成果，被日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)理事長(zhǎng)橋本和仁評(píng)價(jià)為”具有與準(zhǔn)晶發(fā)現(xiàn)相當(dāng)?shù)脑瓌?chuàng)性意義”。

或許正如準(zhǔn)晶的發(fā)現(xiàn)曾改變?nèi)藗儗?duì)晶體世界的認(rèn)知一樣，新的結(jié)構(gòu)與新的理解，正在悄然展開(kāi)。至于它將通向何處，時(shí)間自會(huì)給出答案。