文|避寒
编辑|避涵
一个在日本只用一年就拿到终身职位的中国学者,今年突然辞职,带整支团队回了国。多数人盯着光刻机,他偏要去碰设备里最不起眼、却谁也绕不开的那块。
今年4月27日,达博收到一份来自美国泛林集团的消息。对方刚听说他要辞职,马上又提出一笔无偿捐赠,只求他留下来把合作研究做下去。泛林是全球刻蚀设备的头部玩家,过去没少给他的实验室掏钱。这一次,他没接。

辞掉的那个位子在日本,达博是日本国立材料研究所,也就是NIMS的终身研究员。在日本的国立机构里,终身职位差不多就是外界常说的"铁饭碗",多少人熬一辈子都摸不到。他不光辞了,还要带一整支队伍一起回中国。
很多人第一反应是问他到底是干芯片设计的,还是造光刻机的?都不是,他干的那块,比这两样都靠里。
造一颗先进芯片要靠一长串设备,刻蚀机、电子束量检测机都在其中。这些设备里有大量在等离子体、腐蚀气体、高温、高真空环境下工作的材料和零部件。
达博这些年牵头的,正是美国泛林和NIMS的一个联合项目,专门攻这些材料和核心部件,而成果被用到了台积电日本三纳米量产线上。

成熟制程是"长板驱动",几个关键部件做到极致,别处差一点也能盖过去。到了先进制程的量产线上,规则反过来,变成"短板致死"。
只要一个材料、一个零件出问题,再小的毛病也可能把整台设备拖垮。用达博的说法,先进制程的量产线,就是一个不停给部件挑毛病、再想办法补上的过程。
越往尖端走,决定胜负的反而不是最显眼的大件,而是藏在设备肚子里、平时没人提的材料和零件,他要回国碰的就是这块。
这块到底难在哪,难到要让一个在日本拿了终身教职的人专门掉头?

要弄明白这事,得先看半导体往下走撞上的一道坎。
现在台积电已经在往1.4纳米这种下一代制程推进,整个行业奔着亚纳米尺度去。尺寸一小,麻烦就来了。过去成熟制程上随机误差小,拿几个参数标一标精度就够。
到了亚纳米,随机误差猛地变大,几个参数根本盖不住,得在收集数据时就上更复杂的模型。可这种模型在人眼里就是一团模糊的图,偏偏每个像素、每一点波动里都藏着要命的信息。

先进制程头一个要解决的,是"怎么在更小的尺度上又看得清、又看得准"。
光靠传统光学不行。光有波长限制,尺寸一小就看不动了。电子束的波长在亚纳米级别,不光能看得更小更清楚,还能探到光学够不着的信息,比如存储芯片里那些深孔。
这就像看人体,肉眼看是一回事,X光看又是另一回事,拿到的信息根本不是一个维度。所以这些年,电子束量检测设备成了先进制程里绕不开的工具。
达博在这上头做了两件挺反常识的事。

第一件,他重新定义了亚纳米尺度下怎么观测。
他从两个八竿子打不着的地方借灵感:一个是测电阻的四探针技术,一个是红外天文学里的Chop-Nod方法,提出一套叫"白色电子"的办法。
核心是把原本被当噪声扔掉的非单色二次电子能谱整个拿来当探测信号,靠多次关联测量屏蔽掉衬底背景干扰,连只有一两个原子层厚的纳米材料都能定量测出来,效率比传统多层探测法高了将近一百倍。
第二件更狠,直接开出一个新学科分支。

电子束有个老大难毛病:发射出来的电子,真正又细又直、能用上的少得可怜。
拿常见的热场发射灯丝来说,发出来的束流是毫安量级,可能被探测到的往往只有纳安量级,中间差了一百万倍。传统办法是用电场磁场去管电子,达博形容,那就像拿磁铁去约束四处飞溅的水花,费劲还管不住。
他换了个路子,从材料结构下手,做出一种叫"圆柱对称旋转晶体"的东西。
名字拗口,道理能类比:2011年拿了诺贝尔化学奖的准晶,是短程无序、长程有序的材料;他这个晶体和准晶同属一个体系,区别在准晶要先旋转再平移,他这个只要旋转就能让原子排好序。
这么一改,薄膜居然能像一块给电子用的凸透镜,靠衍射把发散的电子重新收拢。光学里有衍射光学,他这一下给电子光学添了"衍射电子光学"这一支。

按理论估算,就算又不单色、又不准直的电子束,穿过这种晶体后聚焦效率能接近百分之一。配上块体发射源,能用上的束流理论上可能比老办法高几万倍甚至十万倍。
真要走通,并行电子束曝光机的效率有机会越过现在的EUV。当年他在NIMS的所长桥本和仁,把这成果评价为"具有与准晶发现相当的原创性意义"。一个绕过EUV的口子,可能就开在这儿。
可这么硬的成果,他为什么不在日本接着做下去?

要回答这个,得往回看看他这个人,和他身后那支队伍。
达博是85后,老家在甘肃陇南的康县。那地方地处秦巴山区,路不好走,能用的教育资源不多。他当年是市里的应届高考状元,考进了中国科学技术大学物理系。
他后来回忆,少年时读书就一个念头,靠努力换一个能改变环境的机会。那个年代消息闭塞,对外面世界的认知大半来自书本。
从本科到博士,他在中科大待了9年,师从丁泽军教授,本科毕业论文研究的就是电子束曝光机的工艺问题。

2013年博士毕业去了NIMS做博士后,用他自己的话,之前在书上看到的、脑子里想到的,到了NIMS全被一一印证。
在NIMS他破了好几项纪录。一般人走tenure track,拿终身职位得熬三到五年,他只用了一年,成了那里最年轻的终身研究员。
2017年4月1日NIMS开年大会上,他一天之内两次上台:头一回作为新人做入职介绍,转头又凭tenure阶段的成果拿了所里最高奖"理事长赏"。据报道,时任所长桥本和仁当场打趣说,这人一辈子能拿的奖,入职头一年就全拿完了。
后面的事也不少。2023年NIMS对外征集宣传语,他提出"材料改变世界,我们创造材料",被采纳沿用至今,这是这家日本国家级机构里唯一一句外籍人员提出的宣传语。

2026年,他又成了日立财团仓田奖励金里唯一受邀的外籍受访学者。那奖项1967年就办了,门槛严,能被请去做官方专访的人寥寥无几。
日本电子束领域的老前辈、大阪大学名誉教授志水隆一,干脆把他当成自己这套学术体系的接班人看。
一个在日本被捧到这个位置的人要走,外面很容易往"爱国"两个字上靠。可把他往前推的,还有些更具体的东西。
一个是队伍。
早在2016年,他就开始通过人才引进,把同门师兄弟一个个弄到NIMS,慢慢攒出一支队伍。这次不是他一个人回,是整建制一起回。

他说过一句话被记了下来:要是真能把中国的半导体装备材料和部件做到跟国际一个水平,这辈子的奋斗就值了。
另一个原因藏在家里。孩子今年8岁,在日本长大,跟中国文化的联结一直有限。这让他认真想过,孩子该在更厚的中国文化土壤里长大。
还有件他特别在意的事。他说,优秀科研人员回国相对顺,可优秀的工程青年人才很少回来。
搞科研的能靠论文、奖项被看见,工程人才的核心活儿常因涉密不能公开发表,关键技术又不是一个人能落地的,得靠整个团队从研发干到量产,评起来周期特别长。
队伍带回来了,人也定了,加盟母校中科大工程科学学院当讲席教授。可他真正要去填的那个坑,到底有多深?

把镜头拉到国内,这个坑的样子就清楚了。
这些年国内在刻蚀设备上不是没动静。中微半导体、北方华创这些企业,整机这块已经做出不小进展。
可往设备底层看,那几种关键材料和核心部件还是短板,得高度依赖从日本进口。再往高端的电子束量检测设备看,国产整机的能力基本还是一片空白。
欧美也有头部的半导体设备企业,可全球这块的材料和部件供应链,偏偏高度集中在日本手里。

关键卡在验证模式上。
半导体产线不可能停下来配合你试新材料,想让一种新材料真正进量产,得先做成标准化部件,塞进一台跟商用产线环境几乎一样的整机里做替换测试,再花长时间一点点打磨,最后才可能被产线认下来。
国内课题组其实不缺漂亮的实验室成果,缺的是把单点实验室材料变成量产线能替换的核心部件这一步工程能力。NIMS那套整机替换验证的做法,正好能借鉴。
时间窗口也卡得挺巧。
从2022年起,电子束量检测开始从用了快二十年的热场发射,转向冷场发射。冷场发射束流强、检测快,存储芯片里那些深坑要测、线路通不通要判,它都顶得上,还能把抽检覆盖率提上去。
达博判断,未来三到五年,冷场发射大概会先在研发和工艺导入环节铺开,再慢慢渗进量产。

更要紧的是另一道现实。
国内到现在还没把EUV光刻机的产线用起来,先进制程主要靠DUV多重多次曝光顶着。每多一道工序,芯片良率就往下掉一截。
国际厂商对电子束量检测的抽检覆盖要求相对松,国内被多重曝光这么一逼,要求反而高出一大截。
换句话说,要是能拿出效率更高、适配更强的电子束量检测方案,正好能补上没有EUV的窟窿,把量产良率的压力往下压一压。
达博和团队要落的就是这步棋,眼下他的部分队员已经先一批回国,围着电子光学的方向做工程化和产业化,参与合肥国镜仪器科技有限公司这类平台的建设,把成果往产线上搬。

大家盯着光刻机、盯着芯片设计这些最显眼的大件,可真正卡住先进制程脖子的那一环,常藏在设备最里层、谁都说不上名字的材料和部件里。达博挑的,恰恰是这块没什么光环、却谁也绕不开的硬骨头。
在亚纳米的世界里,"看见"这件事本身正在被重新写一遍。他选择回到起点,去掺和这次重写。
这支整建制回国的队伍,能不能把日本攥了几十年的那块供应链撬开一道缝,现在还没定论,得看接下来几年产线上的真章。
本文核心事实参考以下权威媒体公开报道:
腾讯新闻·DeepTech深科技《独家丨他辞去海外终身职位、带整建制团队回国,要攻下半导体最卡脖子的环节》(2026年5月20日)
新浪科技 / TechWeb 相关报道(2026年5月29日)
更新时间:2026-06-01
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