全球芯片竞争 他是独一有原创讲话权的华人科学家

时间 :2021-07-01 作者 : 来源: 浏览 : 分类 :最新动态
撰 文|小波编辑|章剑锋策划|杨霞清、郭浩林本坚,出生于1942年,美国国家工程院院士、台湾“中央研究院”第一位产业界出身的院士、台积电原研发副总经理,影响全球半导体产业进程的浸润式光刻技术的发明者及开拓者,2018年未来科学大奖“数学与计算机科

撰 文|小波

编纂|章剑锋

筹谋|杨霞清、郭浩

林本坚,诞生于1942年,美国国度工程院院士、台湾“中心研究院”第一名财产界身世的院士、台积电原研发副总司理,影响全球半导体财产历程的浸润式光刻手艺的发现者及开辟者,2018年将来科学年夜奖“数学与计较机科学奖”取得者。台湾清华年夜学、台湾交通年夜学、台湾年夜学特聘讲座传授。

“做科技是不分地区的……,我们都是但愿科技越做越好,但愿大师不要恶性竞争,要良性竞争。

“(中国的半导体)有良多产物也卖得不错,我想跟美国比固然是有点差距了,跟日本比我想差距会小一点,日本何处的资格跟人材各个方面可能没有年夜陆那末有上风吧,未来要超出日本应当是不难的。

“我很恋慕现今年青人,你们这个时期没有战争,不消避祸,人给家足,有很好的装备和仪器……可是你们的责任也长短常年夜的,你们未来一定要后来居上而胜于蓝,这个国度和社会的责任都在你们身上。”

2018年11月19日,在将来科学年夜奖颁奖现场,林本坚(Burn Lin)以一种饱经世事的过来生齿吻向听众讲述本身的看法。

就在“杂交水稻之父”袁隆同等六位科学家分享别的两个奖项的同时,这位早前在年夜陆名不见经传的科学家,却一人独揽100万美元奖金。

连他本身都有些不测。

当他早前接到一个年夜陆的目生德律风,被通知得奖,听到奖金数额,林的直不雅反映是:这个奖金很多哦。

以后,林本坚进一步领会到,每位得奖者死后,最少有十几位工作繁忙且很有成绩的科学家为之写保举信。

作为将来科学年夜奖“数学与计较机科学奖”的独一取得者,林本坚凭甚么,又是何来头?

“大要从2006年起头至今,世界上所有的高端芯片-包罗我们人手一部的手机里的焦点芯片、人工智能芯片、5G芯片、比特币挖矿芯片,无一不是浸润式光刻科技制造的。说没有浸润式光刻科技就没有IT的今天,绝不夸大。世界上第一个提出这个科技的就是林本坚。” 将来论坛理事会轮值主席陈恂冲动地说。

“委员会能找出他如许在产业界做出生避世界级、决议性进献的华人科学家,真使人服气!如许的人在中国,独一无二。”

“你们看,Burn多孤独!”

“那时在IBM,写个票据就可以买最早进的装备,发个文章就可以领先全球。”

回想起早年在美国的工作履历,林本坚至今感觉“很有趣,很不变,可以做一生。”

但金鳞难道池中物。

在美国纽约州的IBM华生研究中间,他曾是孤傲的。

1980年月,由于对“微影线路之争”的不合,他与全部部分的关系变得火花四溅。所谓微影,是劫持全部半导体产业的光刻工艺,它的攻关历程决议了芯片特点尺寸的巨细,是推动芯片机能迭代、建造壮大计较和通讯装备的关头手艺。

1980年月后期的IBM甚至全球芯片界,曾一度全力攻关“X光微影”的研发。除林本坚。

他细心研究过X光微影,不但光源欠好解决、操纵难度年夜,并且很快会触达清楚度的极限。相较而言,紫外线微影不但较易操纵,并且晋升空间更年夜。

一根筋的林本坚跑往央告老板:“只要给我X光十分之一的预算,我就可以做出良多超出竞争敌手的功效!”

可老板不为所动:“敌手在鼎力鞭策X光,IBM不容掉队!”

因而呈现了如许一幕:在部分例会上,一侧是冷冷清清的“X光微影”团队,人满为患,而另外一侧是紫外光团队的光杆司令林本坚。

“你看,Burn多孤独……”老板拐着弯儿地“劝退”他。

林本坚的眼光向四周一扫,回覆道:“我选择到最有成漫空间的位置。”屋内哗笑一团。

不久后,X光团队完成一个手艺攻关,世人集会庆贺,洋洋满意的老板给每人发了一件T恤,上面印着“X ray works(X光可用)”的字样。

林本坚接过T恤,刷刷几笔改成“X ray works-for the dentists(X光可用,给牙医用)”,还专门吊挂在文件柜上,途经的老板和同事们都能看见。

这桩旧事至今是老友们的笑料,同事们从此知道,随和的Burn Lin一旦碰着专业上的搬弄,真的会像他的英文名Burn一样易燃易爆炸。

“我经常跟良多人定见纷歧样,若是我发现我是对的,我就不跟他们玩儿了。”忆及旧事,他带着一丝小傲娇对网易科技记者说。既然没法改变潮流标的目的,那就操纵手头的资金和人手独闯前路。

“做不成能之梦,战不克不及败之敌,忍不成忍之悲……”这是他早年最喜好的一首描写堂吉诃德精力的歌曲。

良多年后,当他在台积电研发130纳米光刻芯片,每小时已可以做出100多片时,IBM还有人在用X光做250纳米工艺,由于手艺滞后且没法量产,最后不能不抛却。

“你们能不克不及管管他,不要搅局!”

为IBM工作22年的林本坚,在50岁时选择提早退休。彼时,他已10度取得美国IBM精采发现奖、精采优异奖,为公司缔造多项世界第一,申请的专利资料堆满文件柜。

“我分开IBM时,没有欢送会。”他不无遗憾地回想。

这位少少与人红脸的儒雅师长教师,固然在科研上一丝不苟,暗里却温厚谦谨,从不舍得叱骂部属。分开IBM时,他也许曾等候一场惜别,却等来一场交涉。

IBM但愿他包管不会到敌手那边工作。还提出他未来不管受聘谁家,都要提早奉告,届时再确认有无竞争关系。

老店主可能意想到了,林本坚这小我,只要不在本身手里,放到哪儿都是科研核兵器。

这枚核兵器后往返到故里台湾,很快轰炸了全部半导体世界。

2002年,半导体行业奉为圭臬的摩尔定律俄然掉灵。

这个定律预言,当价钱不变时,每隔18~24个月,集成电路上可容纳的元器件数量就会增添一倍,机能和性价比随之进步一倍。

出自科研界的说法是,晶体管越小,芯片就越快,耗能更少。

曩昔半个多世纪,全球科学家都在想尽法子延续这个定律,以保持信息手艺的高速前进。但是,在把芯片尺寸缩小至65纳米以后,业界卡壳了。

那时几近所有人都寄但愿于157纳米 波长光刻、以空气为介质的“干式”微影手艺的冲破上,全球头部厂商为此投进几十十多亿美元,依然毫无进展迟缓进展。

若是摩尔定律衰亡,意味着人类信息手艺可能堕入障碍。

2002年,在一次国际微影钻研会上,林本坚抛出一项倾覆干式工艺、操纵水做介质的“浸润式微影”手艺。据他先容,这项手艺不但比传统工艺造价低廉、操纵简洁,并且还比157纳米干式手艺进步了整整2倍的芯片解析度!

现场几千人听得汗毛倒竖。若是这项手艺行得通,全部芯片工艺可之前进两代半至三代。

业界刹时炸锅。有人视他为救世主,有人视他为搅局者,有人揪住浸润式工艺中“水轻易发生污染、发生气泡”等手艺细节提出质疑,有人报复他哗众取宠。

更年夜的反弹来自那些已为157纳米工艺投进血本、乃至已建好出产装备的厂商,此中一家投进数亿元的至公司直接给台积电高层打德律风:“你们能不克不及管管他,不要搅局!”

荣幸的是,台积电上至“年夜老板”张忠谋下至数百名工程师,大力襄助他做尝试、发论文、办报告。

为了不倒持泰阿,每颁发一项结论之前,他城市把数据推演到穷尽,乃至连未被提出的细节也一并假想,以实证回应质疑。

为了争夺那些为芯片量产做机械的厂商,林本坚亲身跑遍美国、日本、德国、荷兰等地,一一拜见龙头企业,不成想,一上来就遭受一家美国年夜厂当头一棒:我们毫不会用你的科技,永久不!

这一年,林本坚60岁。以手艺虔敬,在年夜巨细小的商人眼前语重心长。

“他一小我站在一艘‘航空母舰’前叫停。”美国国度工程院院士、台湾新竹交通年夜黉舍长张懋中如斯评价林的孤胆。

颠末频频拜见,世界最年夜的光刻机制造商荷兰艾斯摩尔、尼康等国际年夜厂垂垂谨记于这位华人科学家的周密论证和目光,纷纭转向。

2003年,艾斯摩尔公司给林本坚展现了方才赶制出来的第一片用浸润式暴光机做出的成像,一贯恭谨举止得体的林本坚兴奋到手舞足蹈。

不久以后,浸润式微影手艺正式量产。

从量产第一代45纳米芯片起头,产业界40纳米、32纳米、28纳米、20纳米、16纳米、14纳米、10纳米、7纳米芯片,都靠浸润式手艺推动。

2014年,一次在台湾地域接管电视节目采访,主持人特地问到林本坚,他这个独步全球的“微影浸润式手艺”究竟是个甚么样的手艺?

林本坚描写说,这项手艺首要就是将一个调集了各类线、管的电路系统缩到超等小,植到晶片上。缩到多小呢?比方说,把一根头发剪下来,就是这根头发横截面那末年夜,“我们此刻的科技可以做到放七千个电路在上面,所以这是很奇奥的处所。”

林本坚的工作,就是负责差未几每两年将之缩小30%,“继续把可以成像的工具缩小”。

据媒体报导,林本坚在将来科学年夜奖以后曾到清华年夜学演讲,经他表露,光影微刻手艺现在成长到一个头发横截面已可以装下20735个SRAM(一种存储器)单位。

摩尔定律起死复生。

据不完全统计,今天世界上每一年超82%的芯片由浸润式微影手艺出产,从2002年至今,林本坚以两年一迭代的速度,将摩尔定律向前推动了7代。

“他真是愈来愈利害了”

仅2017年,全球就有1.5亿颗芯片由浸润式微影手艺制造发生。而台积电在全球半导体系体例造市场的份额,客岁跨越56%,是第二名的4倍多,名冠第一毫无疑问。

世界半导体看中国台湾,台湾半导体看台积电,本世纪以来擎起台积电的一根柱子,是林本坚。

2000年,全球互联网泡沫分裂,半导体行业蒙受重创。那时随着年夜厂亦步亦趋的台积电在危机裁减的边沿苦撑待变。

就在这一年,年届花甲的林本坚抛却在美国38年的财产、人脉、名看,插手前程未卜的台积电。

“孩子们那时已在美国安家立业,我知道他们不会跟我回来。”林本坚说。

一贯理解他的老婆黄修慧,那时方才在美国找到一份新工作,心里也实在作了一番思惟斗争,最后仍是决议随丈夫返回台湾。

昔时从IBM去职后,盛名在外的Dr.Burn Lin不知是几多年夜企业垂涎的科学偶像,他前脚走出IBM,后脚就有几家财产龙头递来橄榄枝,此中一家直接送来聘书,待遇荣宠,另外一家更年夜的公司派副总奉陪吃饭,都被林本坚婉言回绝。

相较之下,那时的台积电其实有点“冷酸”,早年差点被IBM收购。

进职后,台积电配给他的团队不到50人,把他请进门的副总蒋尚义,不寒而栗地问他看待遇有甚么要求。林本坚没提任何要求,而台积电把那时所能给的最好的待遇都给了他。

一个爱才如命,一个虚怀若谷。这一干就是15年。

进职后,林本坚不但以浸润式微影代替干式微影,一举让台积电进阶为财产手艺的带领者,并且把科研步队从50人扩充到700多人,带出一支世界上最领先的微影手艺研发步队,由此成立台湾半导体系体例造霸权。

2004年,林本坚的浸润式微影成为业界“显学”,逐步逆袭玉成球主流手艺。

英特尔等半导体龙头及装备商认定,这是摩尔定律跨进45纳米以后的解决方案,国际舆论也称,这项手艺使台积电设计能力足够和IBM、英特尔等巨子不相上下。

网易科技记者读到相干资料记实,台积电的193纳米浸润式微影机台当初一出,IBM等十家本来订购157纳米干式机的国际半导体厂纷纭退单,跟进台积电,改订浸润式机台。

尔后的台积电在芯片迭代上一路抢跑,跻身一线年夜厂,领衔世界半导体产业近20年。

林本坚的这一手艺立异,连之前将他挖进的台积电前配合运营长蒋尚义都直呼没想到。

十多年前,蒋就曾对媒体说道:

“我们发现他真是愈来愈利害了,他193浸润式的方式,改写了全球半导体微影蓝图,财产界为了开辟157纳米花了几十亿美元,可是由于他,这几十亿的美元全像倒在海里往了,没有了。”

他毕竟改变了潮流标的目的。

2012年,台积电总营收到达170亿美元,此中47%来自浸润式手艺。2016年营收320亿,浸润式撑起残山剩水。

台积电老董事长、“半导体教父”张忠谋曾在他的退休晚会上说:假设没有你和你所成立的团队,台积电不会有今天。

2008年,林本坚以台湾科学家的身份被选为美国国度工程院院士。

本年11月,林本坚成为第一个获颁2018将来科学年夜奖的台湾科学家。

颁奖当天,这位低调神秘的76岁白叟像刚被挖掘的宝躲,被各路记者拉着脚不沾地转场。

他彬彬有礼、神姿奕奕,倾覆了人们对科研工作者的一向印象。有关他的奇事被从幕后搬上台前,收成着年夜陆科研界的掌声。

但他仿佛其实不习惯被聚焦。记者们喜好奇谈怪论,他的讲话却像一堂认当真真的学术陈述。

内敛、恬静、滑稽,这几个特点,是弥漫在林本坚身上的易被感知的特点。

在科学家的岗亭上尽责尽心,当师长教师,又表示得体、周道。

将来科学年夜奖颁奖仪式走红毯的进场环节中,和此外获奖者有所分歧,林本坚携家人进场时,走在C位的不是他本身,而是他那位鹤发苍苍的太太黄修慧密斯。

黄密斯左手牵着丈夫,右手挽着从美国特地赶来的儿子,在一众媒体的见证下,三人一字排开,在红毯上不疾不徐地走过,家庭在林本坚心目中的排位,斤两可见。

颁发获奖感言时,林本坚用较多篇幅讲科研和人生过程,把感激太太的话放到最后面说,对太太重重夸赞,“我如果有甚么成绩的话,这位太太的功绩是不容藏匿的”。

主持人等他讲话完,坏坏地玩笑他,“我作为一名说话工作者,给您一个小小提醒,下次您就直接说太太,不要说这位太太。”

全场轰笑。

领奖后,他携妻儿仓促离往。自2015年从台积电退休后,他的脚色便从叱咤业界的芯片巨匠,回回为一名丈夫、一名父亲,一名授业解惑的教员。

“他的心,跟上了他的每个程序。”

很多人试图以“成功学”的目光解析林本坚,但愿为年青学者、特别是青黄不接的年夜陆芯片界寻觅腾飞灵感。

惋惜他的信条都过分真诚——诚信、朴重、操守,还有频频夸大的合作精力。

“手艺上的坚苦都是空言无补,要有晚上睡不着觉的信心往解决题目。”他笑着鼓励年青人,做科研必然是享受科学乐趣的,“不要死犟,要会转弯,会乞助,‘三个臭皮匠顶个诸葛亮’。”

在台积电,这位仙人级科学家暖和如教员,不发脾性,不骂人,对下级与上级一样尊敬、信赖,谦恭到所有人都喊他Burn爷爷,详尽到每次演讲都亲身点窜主题、字体,反复练习训练。

可一旦触及科研程度、手艺原则,他又极端专注、严谨乃至铁腕。

当初浸润式微影提出后,林本坚成为相干好处方的活靶子,很多年夜企业指名道姓地戳脊梁骨,他始终未见半分畏缩。

同事们都说:Burn心里果断如铁,步履上却“以柔克刚,以德服人”。他身上仿佛有种魔力,能让英特尔如许桀骜的老迈哥都舍弃数年研究投进,随着他林本坚、随着台积电一路转弯。

这类磁场,与其说是魔力,不如说是掌控力。对事业如斯,对家庭、生命亦如斯。

“我酷爱科学,但我不克不及让科学主宰我的生命。”

切当地说,他不但没让工作主宰生命,反而是一个精晓摄影、小提琴、网球、桌球,酷好篮球、声乐、滑冰、观光和各类小发现的多才多艺多乐的人生玩家。

早年在IBM工作时,良多同事由于工作外派与家人持久分家,林本坚也被外派,但非论离家多远,他每周末宁可驱车往返十几个钟头也要往家赶。

“有时候我蛮喜好下厨,炒牛肉,做白斩鸡……”林本坚在自传《把心放上往》中写道,他还偶然用相机、鲜花、音乐和其他小礼品,为老婆精美地筹办一个surprise……

在其他人生脚色上的成功,涓滴不逊于他作为科学家的出色。

在北京加入将来科学年夜奖仪式的几天里,林本坚老是一副精美而优雅的气派,头发梳理得纹丝稳定,一身西服整洁肃静严厉,举止名流。

“您气质真好!”在网易科技采访现场,摄影师由衷赞叹。林本坚风姿潇洒,让人猜不出春秋。

从台积电退休后,林本坚在数所年夜学兼任传授,还和老婆一同为俄亥俄州立年夜学母校开办助学基金。此次将来年夜学年夜奖的100万美元奖金,也全数捐进基金会。

“他的心,跟上了他的每个程序。”这是一名好友对林本坚的评价。

作为科学家,在外,45年如一日,开山辟路,声誉等身,业界隆崇。在内,父慈子孝,夫妻荣谐,活力盎然。“。用本身但愿的体例,过本身想要的糊口”——收集上被谈论的这一条人生赢家尺度,用在林本坚身上,可谓相得益彰。

在美国,有一个闻名的牧师,家里有四个儿子,他既想当一个好父亲,又要常常出往演讲奔波,二者怎样统筹?这位牧师想出一个奇妙的法子,每当外出演讲时,他就把儿子们都带往,一箭双雕。

采访中,林本坚讲到这个例子,建议大师无妨学学。

“从事科学的人应当会办理时候。” 一脚踏进真谛科学,一脚踏进炊火凡尘,方船并骛,活得务实、活出哲学味的林本坚说,“家庭、工作、生命是人的金三角,也是每一个人的所有。我会专心阐扬,也专心均衡。”

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